摻雜Ti對類金剛石薄膜提升附著力的性能有多大?
來源:技術(shù)支持
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發(fā)布日期:2023-09-27
類金剛石薄膜(DLC)由于具有優(yōu)良的光電和力學特性在工業(yè)上具有廣泛的應用前景近年來DLC膜在許多方面已得到了工業(yè)化應用如在切削刀具自動化機械零部件等的表面涂層處理上。但是DLC膜的一個致命弱點是內(nèi)部應力很高使得薄膜的附著力特性較差、不易厚膜化從而極大地限制了它的應用范圍。為了改善硬質(zhì)薄膜特別是DLC薄膜的附著力特性,最近人們將目光投向了納米多層膜的研究上此法如果能優(yōu)化多層膜的調(diào)制周期、各涂層種類等,可以兼顧內(nèi)應力緩解與薄膜高硬度等特性,目前我司DLC加工廠開始引入Ti摻雜對磁控濺射類金剛石(DLC)。
采用納米劃痕儀和顯微硬度計分析測試了薄膜的附著力和硬度。研究表明金屬T的摻雜有利于DLC薄膜附著力特性的改善但對硬度有一定的影響。Ti應力緩和層的導入進一步改善了 T-DLC薄膜的附著力特性使其達到或超過了TIN薄膜的水平對于附著力的改善T應力緩和層存在最佳的厚度值采用特殊的變周期多層結(jié)構(gòu)設計即在應力集中的膜基界面附近采用較小的調(diào)制周期薄膜頂層附近采用較大的調(diào)制周期不但可以保持足夠的附著力還可維持Ti-DLC薄膜原有的硬度。
應力緩和層對應力的緩解作用與層數(shù),厚度及軟層/硬層厚度的相對比等間存在著密切的關(guān)系。多層薄膜的附著力緩和層的Ti/ TDLC/ TiDLC.特性發(fā)現(xiàn)對于具有層厚應力緩和層的 TiDLC多層膜其附著力結(jié)果有較大的差別,這說明應力緩和層具有最合適的厚度,太薄其相對滑動”不能發(fā)揮最大的應力緩和作用,太厚也不一定有利于附著力的提高。