Понимание алмазоподобного покрытия
Когда вы впервые слышите фразу «алмазоподобное покрытие», вы, вероятно, задаетесь вопросом, как алмаз (одно из самых твердых известных природных веществ) обрабатывается для использования в качестве материала покрытия.
Но вы не должны думать о DLC таким образом. Вместо этого вы хотите подумать о важном химическом элементе, который делает алмазоподобное покрытие таким уникальным, а именно об углероде. Углерод является четырехвалентным, что означает, что он имеет четыре электрона, доступных для образования связей с другими атомами. Количество образующихся связей и расположение этих связей определяют свойства, которыми будет обладать углеродное соединение.
Например, молекулярная структура алмаза имеет несколько атомов углерода, которые имеют четыре электрона, образующих молекулярные связи с другими атомами углерода. Напротив, атомы углерода в молекулярной структуре графита используют только три из этих электронов для формирования молекулярных связей друг с другом. Это небольшое изменение делает кристаллы алмаза очень твердыми, а графиты очень мягкими.
Алмазоподобная углеродная пленка по существу состоит из атомов углерода, таких как алмаз и графит. Тем не менее, пленка DLC сочетает в себе атомную структуру алмаза и графита, что означает, что она содержит несколько атомов углерода и использует электроны трех и четырех атомов для формирования молекулярных связей. В результате DLC обладает сочетанием свойств алмаза и графита.
Характеристики алмазоподобного покрытия
Низкий коэффициент трения
Коэффициент трения (также называемый коэффициентом трения) — это безразмерное число, которое инженеры используют для описания того, насколько хорошо материал (или продукт) сопротивляется трению, когда он скользит по другой поверхности.
DLC-покрытия имеют очень низкий коэффициент трения в диапазоне от 0,015 до 0,2. В результате детали (или сборки) с DLC-покрытием обычно требуют меньше энергии для поддержания процесса (или механической работы). Это делает их чрезвычайно полезными в приложениях, где вы находите потребность в движущихся частях, таких как автомобильная промышленность, механические мастерские и аэрокосмическая промышленность.
Отличная стойкость к истиранию
Истирание описывает износ (истирание или стирание) частей материала из-за трения. Обычно это нежелательно и неизбежно при механических операциях. Единственным обходным путем является поиск материала с высокой стойкостью к истиранию для конкретной потребности применения.
Металлы с DLC-покрытием обеспечивают высокую стойкость к истиранию по сравнению с обычными металлами. Чтобы дать вам представление об уровне абразивных DLC-покрытий, давайте рассмотрим рисунок 3, на котором показано испытание на стойкость к истиранию, выполняемое на двух металлах.
Предположим, что первая металлическая часть не имеет дополнительного покрытия, в то время как другая металл покрыта DLC. В таком сценарии, если вы задействуете индентер на двух материалах (используя одну и ту же силу), вы заметите, что поверхность с DLC-покрытием не царапается так сильно, как поверхность без покрытия. Эта уникальная характеристика делает детали с DLC-покрытием полезными в изнашиваемых деталях автомобильных двигателей, форсунках и ювелирных изделиях.
Коррозионная стойкость
DLC-покрытия обладают коррозионной стойкостью, что делает их идеальными в приложениях, где детали будут подвергаться воздействию влажных или агрессивных сред (например, трубопроводов и аэрокосмических компонентов).
Эстетика
DLC-покрытие выделяется среди других типов покрытий тем, что оно защищает металлические детали от агрессивных атмосфер, практически не изменяя эстетический вид детали. Кроме того, вы можете достичь привлекательной цветовой гаммы от антрацита до глубокого черного, используя процесс покрытия DLC.
Виды DLC покрытий
DLC-покрытия бывают разных типов, в зависимости от металла (или неметалла), добавленного к их химической структуре. Например, легированные металлом DLC-покрытия просто легированы металлами, такими как титан, молибден, вольфрам, алюминий и хром. Напротив, неметаллические легированные типы DLC включают кремний-DLC, фтор-DLC и азот-DLC.
Выбор идеального легированного DLC-покрытия будет зависеть от ваших требований к применению. Например, DLC-покрытия из титанового сплава идеально подходят для медицинских применений благодаря своим превосходным трибологическим свойствам, биоинертности и химической инертности. Напротив, DLC-покрытия из кремниевых сплавов идеально подходят для режущих инструментов, блоков двигателя, поршней и зубчатых колес.
К счастью, механические мастерские высшего уровня, такие как Gensun, обычно предлагают своим клиентам консультационные услуги по отделке поверхностей.
