Clasificación de películas tipo diamante
El carbono amorfo similar a un polímero es una película de diamante que contiene hidrógeno. Es amorfo, tiene un compuesto similar a un polímero y está compuesto por las mismas unidades estructurales simples conectadas repetidamente a través de enlaces de valencia. Este tipo de película de carbono similar al diamante es blanda porque ocupa una gran cantidad de enlaces sp2 y no tiene las características del grafito, lo que limita su aplicación en términos de tribología.
La película de carbono tipo diamante (película DLC para abreviar) es una película de carbono amorfa con una estructura similar a un diamante, que realmente es necesario presentar aquí. El componente básico de la película DLC es el carbono. Debido a las diferencias en las fuentes de carbono y los métodos de preparación, las películas DLC se pueden dividir en dos categorías: que contienen hidrógeno y que no contienen hidrógeno. La película DLC es un material amorfo metaestable con desorden de largo alcance. El método de enlace entre átomos de carbono es el enlace de valencia * * *, que incluye principalmente enlaces híbridos sp2 y sp3. También hay una cierta cantidad de enlaces C-H en las películas de DLC que contienen hidrógeno. Desde 1996, hemos iniciado investigaciones sobre el arco de vacío de filtrado magnético y la deposición de películas DLC, y estamos mejorando la tecnología de industrialización. Por ejemplo, deposición de fuente de plasma, deposición de fuente de haz de iones, pulverización catódica con magnetrón de frecuencia intermedia dual, deposición de arco catódico al vacío y descarga pulsada de alto voltaje. La composición, estructura y rendimiento de las membranas DLC obtenidas mediante diferentes métodos de preparación son diferentes.
La película de carbono similar al diamante (película DLC para abreviar), como nuevo tipo de material de película dura, tiene una serie de excelentes propiedades, como alta dureza, alta resistencia al desgaste, alta conductividad térmica y alta resistividad. , buena transparencia óptica, inercia química, etc. Puede usarse ampliamente en maquinaria, electrónica, óptica, térmica, acústica, medicina y otros campos, y tiene buenas perspectivas de aplicación. Desarrollamos un sistema de deposición mejorada con fuente de haz de iones de plasma y preparamos películas de DLC a través de un arco catódico de vacío con filtrado magnético y pulverización catódica con magnetrón en desequilibrio en este sistema.
Esta tecnología es muy utilizada en electrónica, decoración, aeroespacial, maquinaria, información y otros campos para funciones ópticas y de fricción. En la actualidad, la tecnología china se encuentra en una etapa de desarrollo y mejora, y el potencial de mercado es enorme.
El carbono tipo grafito es el último carbono tipo diamante que contiene hidrógeno, que tiene propiedades similares al grafito y tiene un contenido de sp2 de aproximadamente el 70%. En los tiempos modernos, las películas de carbono similares a diamantes han atraído una gran atención debido a su alta dureza y bajo coeficiente de fricción. Sin embargo, existe un "efecto catalítico" entre la película de carbono similar al diamante y los materiales a base de hierro comúnmente utilizados en la industria, es decir, la unión de arena de alta dureza de las herramientas de galvanoplastia se convertirá en una protección de tecla suave durante el procesamiento de metales ferrosos. , lo que reducirá drásticamente la disminución de la resistencia al desgaste, limitando así su ámbito de aplicación. Liu Xianghuai y otros utilizaron tecnología de deposición asistida por haces de iones para preparar películas grafitizadas que cumplieran con los requisitos funcionales electromagnéticos y propusieron la existencia de una "estructura de carbono" de alta dureza. Posteriormente, la empresa británica preparó una patente para una película de carbono de alta dureza para pulverización catódica con magnetrón no equilibrado y completamente cerrada. La investigación de lectura muestra que uno está compuesto principalmente por una estructura de granos de arena, no tiene "efecto catalizador" al frotar contra materiales de acero, tiene una dureza moderada, un coeficiente de fricción pequeño y es un orden de magnitud menor que la tasa de desgaste. La estructura y el rendimiento de las películas de carbono con excelentes propiedades tribológicas están relacionados en gran medida con sus procesos de preparación. Este método facilita el control de los parámetros de bombardeo auxiliar para cambiar la estructura del recubrimiento. La tasa de deposición por pulverización catódica con magnetrón es alta y se pueden preparar recubrimientos más gruesos. Este tipo de película de carbono no es grafito ordinario ni grafito, por lo que temporalmente se le llama película de carbono similar al grafito.