防止磨损的 diadur®/DLC 涂层

diadur®/DLC涂层可以使部件和工具的表面特性保持更持久。该方法是通过采用对环境友好的PACVD工艺，在低于150°C的温度下，在零件表面气相喷镀一层厚度在2-3µm之间的薄层。

滑环密封性
diadur®/DLC钻石涂层在不改变基材的情况下，赋予零件表面全新的特性。它的特性还在于有着极高的显微硬度和出色的滑动摩擦特性。

我们的优势：
通过对工具和机器零部件的抗磨损优化，延长它们的使用周期
减少润滑剂的使用及减小性能损失
在变形过程中不使用分离介质
在医药工程和食品工业领域开辟新的应用

基于diadur®/DLC所带来的不寻常的材料特性，在所有通用的行业都能找到它的应用。特别在一些有摩擦要求的系统，它体现出了显著的优势。一些零件的表面互相移动，进而产生摩擦和磨损，这种情况下在其表面涂上这种涂层显现出了非同凡响的意义。

当碳化硅滑环上有钻石般的碳涂层时，diadur®/DLC会使其达到一个之前无法达到的滑环密封性的性能。无论是搅拌机密封还是压缩机密封，它们的精确的表面都将受到涂层最好的保护。在加工成型铝时，diadur®/DLC会在冷焊前一直保持工具表面的特性。无需使用分离介质，同时能改善加工成型工具的耐用度。在摩托车运动中，当进行无摩擦的赛车时，车盘和发动机零部件会通过diadur®/DLC涂层被改良。这样可以减小性能损失和防止过早磨损。

钻石般的涂层
零件被放入真空室中加工，首先进行抽真空，再用工作气体对零件清洗。当达到所需的工作压强时，在两个电极之间加上一定的电压，气态的物质会转化为所谓的等离子体。接下来的涂层过程可分为两个步骤。
1） 在进行等离子物理腐蚀时将使用氩作为工作气体。在气体放电过程中会产生氩离子，氩离子被高速向零件表面的方向加速。通过氩离子的脉冲传递可以去除零件表面的污染物。
2） 清洁步骤过后，接着就是真正的涂层了。乙烯气体进入到等离子体区域，然后被电离和破碎。CxHy混合物会在零件上液化并在那儿形成一层钻石般的等离子聚合物涂层。

diadur®/DLC涂层
碳的存在形式有很多不同的种类- diadur®/DLC是其中的一种。
已知的最硬的材料除了钻石和石墨外，估计是diadur®/DLC这种第三种形式的碳了，它把钻石的高硬度和石墨的优秀的滑动摩擦特性理想的结合在了一起，它是一种卓越的润滑材料。

晶质结构（图1）
每个碳原子周围有4个相邻的碳原子
四面体形的排列（原子间距离0,154nm）
在各个空间方向有着强大的连接力
极高的力学稳定性


石墨结构（图2）
每个碳原子周围有3个相邻的碳原子（原子间距离0,142nm）
平面排列成一个六环结构
滑移面之间的宽大的距离（原子间距离0,333nm）
滑移面可以互相轻微的移动


无定形结构- diadur®（图3）
碳原子（黑）和氢原子（黄）之间的无规则的排列
坚固的网状结构：氢的组成部分在15-25%之间
（硬涂层）
脆弱的网状结构：氢的组成部分在30-50%之间
（软涂层）

由于含氢成分低，使得diadur®/DLC涂层成为一种极硬的碳涂层。

diadur®/DLC涂层的特别之处在

个高显微硬度和极低的滑动摩擦系数的特性结合。		显微硬度
摩擦系数和钻石的比较	100.0 GPa	100Cr6 硬金属	µ = 0.78 µ = 0.4
diadur®/DLC	25.0 - 30.0 GPa	diadur®/DLC	µ = 0.12
100Cr6 钢	8.0 -  8.5 GPa 4.0 – 4.5 GPa	加工过程中垫在工件下面的东西 100Cr6

 

	涂层类型
	diadur®/DLC	diadur®/CS
膜厚度 1 / µm	1 – 4	1 - 10
显微硬度2 HIT / GPa	25 - 30	15 -19
滑动摩擦系数3 vs. 100Cr6	0.12	0.10
磨损系数4 vs.钻石溶液浓度/ m³/Nm*10-15	0.6	18
附着等级5 n. VDI 3198	1	1
使用温度 / °C	350	400
涂层温度/ °C	< 150	< 150
颜色	暗黑	测试方法

Test method
1 Stylus method
2 Nano-indentor
3 Pin on disc
4 Calo prep.
5 Rockwell

测量和测试技术：涂层质量的定期检查

除了在每个时间点都要对分离过程进行控制，检测和记录的现代化设备控制，在我们的检测实验室还会对涂层质量进行定期的检查。

在波宾的检测实验室我们会对所承诺的涂层特性不断的进行检测。这里会用到一些通用的测量方法，既能确定涂层厚度、静摩擦和磨损的情况，也能确定涂层的显微硬度。

下载

thin_film_technology.pdf