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        DLC涂層自誕生以來(lái)就得到廣泛應(yīng)用，可以涂覆于刀具等加工產(chǎn)品表面，增強(qiáng)工具性能，延長(zhǎng)使用壽命，提高加工效率；另外，還可以作為裝飾、防腐材料使用，增強(qiáng)物品的外部美觀性，增強(qiáng)亮度與色澤。但是，在DLC涂層加工過程中，還是存在一些突出問題，例如膜基結(jié)合力差，這一點(diǎn)在刀具涂層上有重要體現(xiàn)。DLC涂層本身內(nèi)應(yīng)力較大并且和硬質(zhì)合金基底熱膨脹系數(shù)不同，這都會(huì)導(dǎo)致膜基結(jié)合力變差或者涂層脫落。因此，提高DLC涂層基結(jié)合力勢(shì)在必行。下面，小編為大家分享一下提高DLC涂層膜基結(jié)合力有哪些方法吧。

1.機(jī)械處理

機(jī)械處理是將基材表面進(jìn)行打磨、拋光等方法，以改善表面的光潔度和平整度。這種處理方式可以增加 DLC涂層與基材之間的接觸面積，提高結(jié)合力。同時(shí)，機(jī)械處理還可以去除表面的氧化物和雜質(zhì)減少涂層的缺陷，進(jìn)一步提高結(jié)合力。

2.化學(xué)處理

化學(xué)處理是利用化學(xué)方法對(duì)基材表面進(jìn)行處理，以改善其表面化學(xué)性質(zhì)。常見的化學(xué)處理方法包括酸洗、堿洗等。這些處理能夠清除表面的氧化物和污染物，增加表面的活性，有利于 DLC涂層的附著和結(jié)合力的提高。

3.熱處理

熱處理是通過加熱基材，改變其晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分，從而影響DLC 涂層的結(jié)合力。熱處理可以使基材表面形成一層致密的氧化物膜，提供更好的結(jié)合界面。此外，熱處理還可以減少涂層與基材之間的殘余應(yīng)力，降低涂層剝離的風(fēng)險(xiǎn)，提高結(jié)合力。

4.離子注入

離子注入是將離子注入基材表面，改變其表面化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)從而提高 DLC 涂層的結(jié)合力。離子注入可以增加表面的活性位點(diǎn)提供更多的結(jié)合點(diǎn)，增強(qiáng)涂層與基材的結(jié)合力。此外，離子注入還可以改善基材表面的機(jī)械性能，提高涂層的附著力。

5、酸蝕法除鈷

通過酸與Co發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來(lái)除去基底表面的鈷。酸的種類、濃度、溫度、刻蝕時(shí)間對(duì)沉積DLC膜的結(jié)合力都有重要的影響。單純用酸處理硬質(zhì)合金基底表面不僅可以除鈷，并且會(huì)在基底表面形成許多孔隙，會(huì)降低類金剛石膜的粘附性能。采用兩步法，先用Murakami溶液浸蝕WC相，后用Caro'sacid (H2SO4+H2O2)除鈷，增加了基底的表面粗糙度，有利于類金剛石的成核，類金剛石膜與基底的結(jié)合力大大提高。

6、添加過渡層

在沉積DLC涂層之前，在硬質(zhì)合金基底上沉積一層或多層過渡層，不僅可以抑制鈷的擴(kuò)散，促進(jìn)DLC膜的生長(zhǎng)，而且可以減緩膜基界面的應(yīng)力突變，提高膜基結(jié)合力。常用的過渡層有Si、TiN、TiC/Ti、CrC/Cr、CrN等。

7、表面噴砂處理

硬質(zhì)合金基體經(jīng)320目白剛玉砂粒噴砂處理后，膜基結(jié)合力可達(dá)60N，比未噴砂處理時(shí)結(jié)合力提高了一倍。其主要原因有：

1)經(jīng)噴砂處理后的基底表面接觸角變小，成核熱力勢(shì)壘能也隨之減小，熱力勢(shì)壘能的減小有利于PVD過程中離子團(tuán)簇的生長(zhǎng)和形核。

2)表面附著強(qiáng)度較低的WC相被去除，且表面粗糙度增加，有利于成核和增加膜基結(jié)合力。

3)經(jīng)噴砂處理后的硬質(zhì)合金基底上沉積的DLC膜的內(nèi)應(yīng)力減小。

噴砂處理，是一種工件表面處理的工藝。采用壓縮空氣為動(dòng)力，以形成高速噴射束將噴料高速噴射到需處理工件表面，使工件表面的外表或形狀發(fā)生變化。由于磨料對(duì)工件表面的沖擊和切削作用，使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，使工件表面的機(jī)械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲勞性，增加了它和涂層之間的附著力，延長(zhǎng)了涂膜的耐久性。

8、摻雜金屬元素

對(duì)DLC涂層進(jìn)行金屬摻雜(鎢，鈦，銀，鉻等)能降低涂層的內(nèi)應(yīng)力，提高膜基結(jié)合力。

DLC涂層作為一種優(yōu)秀的表面處理技術(shù)，在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。而DLC涂層的結(jié)合力是影響其使用壽命和性能的重要因素。通過合適的表面處理技術(shù)，如機(jī)械處理、化學(xué)處理、熱處理和離子注入，能夠有效提高 DLC 涂層的結(jié)合力。這些表面處理技術(shù)能夠改善基材表面的物理和化學(xué)性質(zhì)，增加涂層與基材之間的結(jié)合面積和結(jié)合點(diǎn)，減少涂層的缺陷和剝離風(fēng)險(xiǎn)，從而提高 DLC 涂層的結(jié)合力和使用壽命。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的表面處理技術(shù)，以達(dá)到最佳的結(jié)合效果。