2、摩擦性能
DLC膜不仅具有优异的耐磨性,而且具有很低的摩擦系数,一般低于0.2,是一种优异的表面抗磨损改性膜。DLC的摩擦系数随制备工艺的不同和膜中成分的变化而变化,其摩擦系数较低可达0.005[13]。掺杂金属元素可能降低其摩擦系数,但加入H能提高润滑作用,环境也对摩擦系数有一定的影响。但总的来说,DLC膜与传统的硬质薄膜(如上述的TiN、TiC、TiAlN等)相比,在摩擦系数方面具有明显优势,这些传统硬质薄膜的摩擦系数都在0.4以上。因此,DLC膜有可能在许多摩擦学领域替代这些传统硬膜。广州有色金属研究院制备的掺金属DLC膜具有良好的抗摩擦磨损性能及低达0.13-0.15的摩擦系数[14]。
3、热稳定性
由于DLC属亚稳态的材料,热稳定性差是限制DLC膜应用的一个重要因素,在300℃以上退火时即出现了sp3键向sp2键转变,为此,人们进行了大量的工作试图提高其热稳定性。有研究发现:Si的加入可以明显改善DLC膜的热稳定性,含20 at%Si的DLC膜在740℃退火时才出现sp3键向sp2键转变[15]。同样,金属(如Ti、W、Cr)的掺入也可提高DLC膜的热稳定性,我们正在对这方面进行研究。
针对机械零部件行业此低温技术更具有其它PVD真空镀膜技术所无法比拟的优点,可广泛运用在汽车零部件,如发动机部件及其它部件,及其它需要耐磨损及防腐蚀的场合,此市场更是广阔。
类金刚石碳(Diamond-like Carbon,DLC)中除无定型结构的碳之外,还包含有少量的金刚石微晶、石墨微晶等,其物理性能与金刚石非常相似。由于制备类金刚石的原料为碳氢化合物,因此在类金刚石中除碳外,还含有较多的碳-氢基团;随其中碳-氢基团的种类和数量不同,类金刚石的性质亦有较大变化