臺(tái)州鍍黑DLC加工中心

1. 為解決輪胎模具粘膠、腐蝕、積碳、易磨損、難清洗等問(wèn)題,通常在輪胎模具表面噴涂Teflon涂層。但是,Teflon涂層的硬度較低,耐磨性差,需要定期重復(fù)噴涂。類金剛石涂層(DLC)作為一種新型功能涂層材料,具有高硬度和高彈性模量、耐磨損、高結(jié)合強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn),具有應(yīng)用在輪胎模具表面的潛力。輪胎模具DLC涂層代替Teflon涂層,解決Teflon涂層的硬度較低、耐磨性差這一難題,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為探究DLC涂層在輪胎模具上應(yīng)用的可行性,本課題主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究:(1)加工并制備了基體試樣,并在試樣上沉積了含氫DLC、無(wú)氫DLC和Teflon涂層。DLC是工業(yè)領(lǐng)域常用涂層之一，是一種由碳元素構(gòu)成、在性質(zhì)上和鉆石類似，同時(shí)又具有石墨結(jié)構(gòu)的涂層物質(zhì)。臺(tái)州鍍黑DLC加工中心

1.通過(guò)調(diào)節(jié)DLC薄膜的沉積工藝可以改變DLC薄膜中sp2雜化碳的含量以及氫的含量,進(jìn)而影響DLC薄膜的摩擦性能;真空、惰性氣體和低濕環(huán)境有利于獲得更好的摩擦效果;過(guò)渡層和偏壓有利于提高DLC薄膜與基底之間的附著力,其摩擦性能也會(huì)得到提升。

2.類金剛石膜是無(wú)定形碳中含sp3鍵的亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)。由于它的組成、光學(xué)透過(guò)率、硬度、折射率和在化學(xué)腐蝕劑中的惰性以及抗摩擦性能十分相似于金剛石,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷被拓寬,因此對(duì)類金剛石的研究也日益成為熱點(diǎn)。 蘇州注塑模具DLC功能特別地,作為光學(xué)材料,DLC薄膜具有較寬的禁帶寬度和較低的折射率,且折射率可在一定范圍內(nèi)調(diào)控。

按輪胎模具加工工藝制備35#鋼基體試樣,Teflon涂層完全按照輪胎模具涂層的工藝噴涂,含氫DLC、無(wú)氫DLC涂層分別采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積和電弧離子鍍沉積。

對(duì)含氫DLC、無(wú)氫DLC和Teflon涂層的結(jié)構(gòu)、成分和表面形貌進(jìn)行了分析和比較。三種涂層具有不同的粗糙度、斷面結(jié)構(gòu)、元素組成,而不同成分、結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)涂層的表面性能造成不同的影響,因此對(duì)三種涂層的結(jié)構(gòu)、成分進(jìn)行表征,為涂層表面性能的改進(jìn)提供理論依據(jù)。結(jié)果表明,兩種DLC涂層粗糙度均小于Teflon涂層的粗糙度,三種涂層結(jié)構(gòu)均勻致密,無(wú)明顯沉積裂紋產(chǎn)生。

對(duì)含氫DLC、無(wú)氫DLC和Teflon涂層的表面性能進(jìn)行測(cè)量與比較。對(duì)三種涂層的疏水性、納米硬度、彈性模量和結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量,分析三種涂層性能的優(yōu)劣并對(duì)DLC涂層在輪胎模具上的應(yīng)用性進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,DLC涂層在粗糙度較小的情下,疏水性能低于Teflon涂層。但增加DLC涂層的粗糙度,疏水性能也較為增加,當(dāng)涂層粗糙度為754nm時(shí)水接觸角達(dá)到比較大96o。無(wú)氫DLC、含氫DLC涂層硬度、結(jié)合強(qiáng)度均大于Teflon涂層。通過(guò)對(duì)DLC、Teflon涂層結(jié)構(gòu)、成分、表面形貌和主要表面性能的對(duì)比研究可以得出:DLC涂層疏水性、硬度、結(jié)合強(qiáng)度均可滿足輪胎模具的使用要求,DLC涂層可以應(yīng)用于輪胎模具。

DLC涂層的高硬度，防粘連及自潤(rùn)滑性是有色金屬鉆孔，攻牙，鏡面銑削加工刀具理想的防護(hù)涂層，它在解決粘刀，粘著磨損方面比普通涂層有更出色的表現(xiàn)，這涂層刀具的使用壽命是普通刀具的數(shù)倍，加工出來(lái)的產(chǎn)品光潔度更高。由于DLC具有極低的摩擦系數(shù)（0.06~0.1）和自潤(rùn)滑性，涂以DLC的刀具是干切削的比較好選擇。與沒(méi)有涂層的刀具相比，在干式切削的條件下DLC涂層刀具的切削力可下降6%；。與其它涂層的刀具相比（如涂以TiN，TiAlN），在干式切削的條件下DLC涂層刀具的切削力可下降23%；同樣也是因?yàn)镈LC的低摩擦系數(shù)可使金屬切削（鋁合金切削）的切削力大為下降，從而部分降低能源消耗。DLC涂層適合用于各種鎢鋼刀具、各種鋸片、沖針、各種工具刀具、各種抗磨軸承、齒輪。

1輪胎模具DLC涂層代替Teflon涂層,解決Teflon涂層的硬度較低、耐磨性差這一難題,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為探究DLC涂層在輪胎模具上應(yīng)用的可行性,本課題主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究:(1)加工并制備了基體試樣,并在試樣上沉積了含氫DLC、無(wú)氫DLC和Teflon涂層。按照輪胎模具加工工藝制備35#鋼基體試樣,Teflon涂層完全按照輪胎模具涂層的工藝噴涂,含氫DLC、無(wú)氫DLC涂層分別采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積和電弧離子鍍沉積。(2)對(duì)含氫DLC、無(wú)氫DLC和Teflon涂層的結(jié)構(gòu)、成分和表面形貌進(jìn)行了分析和比較。三種涂層具有不同的粗糙度、斷面結(jié)構(gòu)、元素組成,而不同的成分、結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)涂層的表面性能造成不同的影響,因此對(duì)三種涂層的結(jié)構(gòu)、成分進(jìn)行表征,為涂層表面性能的改進(jìn)提供理論依據(jù)。結(jié)果表明,兩種DLC涂層粗糙度均小于Teflon涂層的粗糙度,三種涂層結(jié)構(gòu)均勻致密,無(wú)明顯的沉積裂紋產(chǎn)生。(3)對(duì)含氫DLC、無(wú)氫DLC和Teflon涂層的表面性能進(jìn)行了測(cè)量與比較。結(jié)果表明,DLC涂層在粗糙度較小的情況下,其疏水性能低于Teflon涂層。但是增加DLC涂層的粗糙度,其疏水性能也可觀增加,當(dāng)涂層粗糙度為754nm時(shí)水接觸角達(dá)到比較大96o。無(wú)氫DLC、含氫DLC涂層硬度、結(jié)合強(qiáng)度均大于Teflon涂層。DLC涂層與天然鉆石一樣硬，甚至更硬,切削刀具涂上極高硬度和低摩擦的DLC，它可劃傷鉆石，在上面留下劃痕。臺(tái)州鍍黑DLC加工中心

在以非燃油為燃料的新能源汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中，DLC的活塞環(huán)可在無(wú)潤(rùn)滑油的干摩擦下起到好的潤(rùn)滑和耐磨減磨作用。臺(tái)州鍍黑DLC加工中心

DLC涂層簡(jiǎn)單介紹如下：

類金剛石涂層(diamondlikecarbon,簡(jiǎn)稱DLC)是一種在微觀結(jié)構(gòu)上含有金剛石成分的涂層。構(gòu)成DLC的元素為碳。碳原子和碳原子之間的不同結(jié)合方式，使其比較終產(chǎn)生不同的物質(zhì)：金剛石(Diamond)-碳碳以sp3健的形式結(jié)合；類金剛石(DLC)-碳碳以sp3和sp2健的形式結(jié)合；石墨(Graphite)-碳碳以sp2健的形式結(jié)合。DLC膜被稱為非晶碳膜，具有較好的耐磨蝕性、抗摩擦氧化性和附著性，適用于極端磨損情況和高相對(duì)速度情況下使用。 臺(tái)州鍍黑DLC加工中心

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