类金刚石碳是指Diamond Like Carbon(DLC),是特性类似于金刚石的碳膜。如【表1】所示,有多种不同的成膜方法,其特征在于,各种成膜方法所生成的碳离子在接近于常温的低温下轰击到基材上成膜,在成膜加工时无需加热。
此外,膜的各项性质会因成膜工艺而有很大差异,其共同特征在于,在任何摩擦环境下摩擦系数都很小。而且,对对象材料基本没有影响也是其重要特征。
【表1】DLC膜的生成方法
碳源 | 主要成膜方法 |
固态碳 | 利用电弧放电进行离子镀 |
利用电子束进行离子镀 | |
利用氢气进行磁控溅镀 | |
烃类气体 | 平行平板型高频等离子体CVD |
利用热点子冲击进行离子化蒸镀 | |
利用高频或直流进行的离子束工艺 |
DLC的特征总结如【表2】所示。
【表2】类金刚石碳膜的特征
高润滑性 | 即使在不使用润滑油的环境下,也能提升滑动特性 |
低摩擦系数 | 摩擦系数低至μ=0.1,因此可显著提升滑动性能 |
较低的表面粗糙度 | 由于是非晶态结构,所以表面非常光滑 |
高硬度 | 硬度达到Hv3000〜5000,所以耐磨性优异 |
黑色 | 由于呈黑色,所以可用于防反光的用途 |
低温处理 | 由于是在200℃以下进行处理,所以不会对基材造成热影响 |
剥离处理 | 通过特殊真空处理可实现膜剥离,可进行再处理 |