DLC涂層也叫類金剛石涂層,兼備高硬度(>HV2700)及較低的干摩擦系數(0.06-0.1),是一種可實現無油自潤滑的涂層。該涂層極低的涂層處理溫度,Z低可達130度,適合于所有金屬材料及大多數有色金屬的基體,DLC涂層不改變零件的有效尺寸及表面粗糙度。
DLC涂層特有的性能,被普遍應用于模具,紡織零件,醫療器械,刀具,汽車發動機零件,裝飾等行業。
1、DLC涂層在模具上的應用
① 沖壓成形模具:凸模、凹模、精密沖裁、壓印成形零件等。
② 注塑成形模具:模腔和型芯、頂桿及各類鑲件等。
③ 半導體模具:引腳成形模具的刀口件、封裝模具的成形鑲件和鑲塊等。
④ 其他零部件:軸類、齒輪、軸承、凸輪和從動滾輪等。
DLC涂層具有高硬度、表面平滑、低磨擦系數、易脫模、耐磨耗、耐酸堿、熱導性佳及低溫制程等特性。材料的高壓沖刷與顆粒很難對其造成損傷,因而遠比其它材料更適合應用在模具的保護上,大幅度地增加模具使用壽命。
2、DLC涂層在醫療器械的應用
近年研究發現,以DLC涂層具有很好的生物相容性,它對蛋白質的吸附率高,對血小板的吸附率低,促進材料表面白蛋白和內皮細胞的吸附以及減小血小板吸附,從而減少血液凝固的可能性,使生物組織與植入的人工材料和平相處,不發生排斥反應,可作為人工關節材料、齒科材料、人工骨、人工心瓣材料、手術針和醫用導管等的表面涂層。
3、DLC涂層在在刀具上的應用
采用涂層技術可有效提高切削刀具使用壽命,使刀具獲得優良的綜合機械性能,從而大幅度提高機械加工效率。因此,涂層技術與材料、切削加工工藝一起并稱為切削刀具制造領域的三大關鍵技術。涂層刀具是利用氣相沉積方法在高i強度的硬質合金或高速鋼基體表面涂覆幾個微米的高硬度、高耐磨性的難熔金屬或非金屬化合物涂層而獲得的。常用的涂層材料包括:金剛石、DLC、TiN、TiC、CrN、TiAIN、Al2O3、TiB2等。
4、DLC涂層在汽車發動機零件上的應用
汽車發動機中的活塞環安裝在活塞側壁的凹槽內,環外圓面緊貼在氣缸內壁。隨著活塞在氣缸內上下往復運動,環面不斷地刮擦氣缸內壁,產生較大的摩擦功損耗,工況比較惡劣,影響到發動機整機的能耗和使用壽命;含氫DLC涂層(以下簡稱DLC)和無氫DLC涂層(以下簡稱TaC)作為一種新的涂層材料和技術,因為具有更加優異的性能得到業界的普遍重視。與CrN相比,DLC可以有效減少摩擦,進一步降低摩擦功損耗,重要的一點是更加不易拉缸。在以非燃油為燃料的新能源汽車發動機中,DLC涂層的活塞環可以在無潤滑油的干態摩擦條件下起到良好的潤滑和耐磨減磨的作用,這也是目前解決這類活塞環壽命和節能問題的主要手段。