類金剛石碳膜(Diamond—likecarbon,簡稱DLC)是一種由sp3雜化(金剛石特性)和sp雜化碳(石墨特性)組成的亞穩(wěn)態(tài)非晶碳膜,具有類似于金剛石的性能特點(diǎn)。它具有較高的硬度、良好的化學(xué)惰性及生物相容性、優(yōu)異的耐磨性及極低的摩擦系數(shù)、優(yōu)異的紅外透光性等優(yōu)點(diǎn)¨。DLC膜工藝發(fā)展迅速,已逐漸從實(shí)驗(yàn)室研究階段向大規(guī)模應(yīng)用階段轉(zhuǎn)變。其中應(yīng)用較多的是利用了DLC本身優(yōu)異的耐磨性能,在光盤、磁盤、磁頭或磁帶表面涂覆一層很薄的DLC膜后,可以極大地減小摩擦磨損和防止機(jī)械劃傷,提高這些磁記錄介質(zhì)的使用壽命;利用DLC膜的耐磨性和潤滑性,美國Gillette公司將DLC膜應(yīng)用在剃須刀片后,可以使剃須刀更加鋒利、舒適;作為軸承、齒輪等易損機(jī)件的抗磨損涂層,DLC膜可有效提高這些零部件的耐磨性;DLC膜還可以有效地提高刃具壽命,減少刃磨時(shí)間,節(jié)約成本。
在高速鋼基體上制備的DLC薄膜的粗糙度相差不大,在0.05—0.08m之間;穩(wěn)定磨損階段三種DLC膜在不同潤滑狀況下均具有較低的摩擦系數(shù),油潤滑時(shí)為0.11~0.13,于摩擦?xí)r為0.15—0.19。DLC薄膜硬度較大但結(jié)合強(qiáng)度一般時(shí)耐磨性能一般;硬度較低、結(jié)合強(qiáng)度較好時(shí)耐磨性較差;硬度與結(jié)合強(qiáng)度較為適中、匹配得較好時(shí)耐磨性最好。DLC薄膜硬度對(duì)耐磨性的影響似比結(jié)合強(qiáng)度更顯著,硬度較低時(shí)薄膜表面易崩塌,從而影響材料耐磨性。