摘要：类金刚石碳基(Diamond-like Carbon,DLC)涂层性能优异,前景广阔,但热稳定性不足制约了DLC涂层在严苛高温工况下的应用。首先,综述了DLC涂层热稳定性研究方法的发展现状,对比了热处理结合非原位测试、热分析、高温原位测试、模拟计算4种常用研究方法的优劣势。其次,归纳总结了组分、制备方法和退火环境对DLC涂层热稳定性的影响过程和作用机制,发现高sp^(3)含量的无氢DLC涂层呈现出最优异的热稳定性。而不同制备方法通过影响涂层结构、sp^(3)含量、氢含量获得热稳定性各异的DLC涂层。另外,涂层在真空及惰性气体环境中的热稳定性比含氧环境更好。通过异质第三元素掺杂、多层结构、梯度结构,可进一步提高DLC涂层热力学性能。其中,元素掺杂通过改变DLC组分和键态结构,实现对涂层热稳定性的调控;而多层及梯度结构设计主要通过降低涂层应力,突破厚膜关键制备技术,进而提高涂层热稳定性。结合涂层微结构的演变规律,进一步从涂层自身石墨化、氧化、脱氢和剥落行为,阐述了DLC涂层的高温失效机理。最后,对设计和发展DLC高温防护涂层材料技术的共性挑战和未来趋势做了分析展望。

摘要：为研究纺织钢领用类金刚石(DLC)的高温摩擦磨损机制,采用磁控阴极弧增强磁控溅射法在20号钢(20#)表面沉积得到掺杂Cr元素的DLC样品。借助扫描电子显微镜观察DLC样品的表面形貌;通过X射线衍射仪、能量色散谱仪和拉曼光谱仪分析DLC样品的结构成分;使用纳米压痕试验机测试涂层的力学性能。利用高温摩擦磨损试验机测试涂层在不同温度下(25、100、200、300℃)的摩擦性能,并结合仿真分析钢领的受力对摩擦过程的影响。结果表明:20#和20#-DLC 2种试样的平均摩擦因数随着温度上升呈先上升后下降的趋势;20#试样在300℃下生成氧化物,大量的氧化物形成附着层,平均摩擦因数降低到0.54;20#-DLC试样在温度为200℃和300℃时发生石墨化,形成以碳元素为主的转移层,转移层替代附着层存在,摩擦由涂层-附着层转变为涂层-转移层,平均摩擦因数由0.145降至为0.107。通过仿真分析得出,沉积DLC后的钢领在实际运行中所受的最大应力值和最大变形量分别为4.20×108 Pa和9.69×10-3 mm。

摘要：采用UDP650型闭合场非平衡磁控溅射系统在硅片及316不锈钢基底表面制备了不同掺杂设计的类金刚石涂层(DLC、Cr/DLC和WC/DLC),通过SEM、Raman、硬度仪和划痕仪研究了涂层的结构及力学性能,利用多功能摩擦试验机考察了涂层在大气及海水环境下的摩擦学性能。结果表明,Cr或WC掺杂能显著促进DLC涂层的石墨化,同时提高涂层的结合力及韧性。在摩擦磨损试验中,由于海水的润滑作用,3种涂层在海水环境下的摩擦因数及磨损率均低于大气环境。同时,WC/DLC在3种涂层中表现出最佳的摩擦学性能,这取决于其高的石墨化程度,良好的结合力及优异的韧性。

摘要：在Cr12MoV表面沉积Cr/Cr-WC/WC-H/ta-C:H多梯度涂层。通过扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱对多梯度涂层微结构进行表征,运用纳米压痕仪、纳米划痕测试仪及球盘式摩擦计对其力学性能进行了研究。结果表明,与未沉积涂层的Cr12MoV相比,Cr/Cr-WC/WC-H/ta-C:H多梯度涂层的摩擦系数约为其10%,最低可达0.019。Cr/Cr-WC/WC-H/ta-C:H多梯度类金刚石涂层的硬度最高达24.1 GPa,附着力为62 N。设计新型多层梯度涂层引入的高润滑性非晶碳和硬支撑WC层,抑制了裂纹扩展,显著地提高了Cr12MoV的力学性能。此外,电化学腐蚀试验表明,Cr/Cr-WC/WC-H/ta-C:H多梯度涂层在3.5%NaCl溶液中有着良好的耐腐蚀性能。

摘要：介绍两类针对不同市场需求所设计的类金刚石(DLC)活塞环,并对其性能进行试验验证。该活塞环能大大降低发动机摩擦功损失,减少燃油消耗,提高发动机使用寿命,满足汽车行业绿色环保的发展要求。

摘要：采用复合法形成涂层,同时通过脉冲真空电弧放电和离子流组成的金属熔合原子结合碳层。可应用于电子工业、机械制造、保健、石油开采。设计指数涂层厚度达2μm;成分和结构指数达50%高含量钛;可靠性指数在10000个研磨周期后不存在剥离层;延长工具寿命2～3.5倍。在通过具有多层涂层的钻头在印刷板上钻孔时,减少钻孔时间40%,钻的寿命延长80%,利用具有涂层的规尺延长使用寿命2.5～4倍。因为合金类金刚石涂层能将使用寿命提高25-30%,所以降低了生产成本。本工艺绿色环保,满足现行标准。钛合金类金刚石涂层制造工艺

摘要：马氏体不锈钢表面沉积类金刚石(Diamond-like Carbon, DLC)薄膜提高了材料的耐磨性和耐腐蚀性。但由于马氏体基体与DLC涂层热膨胀系数和弹性模量不匹配以及界面原子的亲和性能差等因素,使得DLC涂层与马氏体基体间界面结合强度不够,存在涂层厚度有限等问题,从而限制了DLC涂层的进一步使用。针对以上不足,综述了国内外学者为提高马氏体不锈钢表面沉积DLC涂层的膜基结合力、耐蚀性所采取的有效措施和结果,主要包括基体表面氮化处理、优化工艺参数、设计一层和多层过渡层结构来缓和DLC涂层与马氏体基体结合力和耐蚀性的问题。最后,展望了马氏体不锈钢表面制备DLC防护涂层的发展趋势。

摘要：基于齿轮传动涡轮风扇(GTF,Geared Turbo Fan)的具体应用,研究了滑动轴承涂层方案的选择。针对锡青铜ZQSn6-6-3,ZQSn10-1和DLC(Diamond Like Carbon)三种涂层方案进行销盘模拟的摩擦磨损对比实验,结合工况模拟实验验证三种解决方案。结果表明三种涂层方案在GTF滑动轴承重载、高温、反复启停的工况下,锡青铜ZQSn10-1性能最优。