DLC
DLC (Diamond-like Carbon)
Cacbon (kí hiệu nguyên tử: C) là nguyên tố quan trọng để phân chia chất hữu cơ và chất vô cơ. Carbon thể hiện các tính chất vật lý hoàn toàn khác nhau tùy thuộc vào liên kết giữa các nguyên tử. Nếu chỉ có liên kết sp3 thì carbon tạo thành kim cương, còn nếu chỉ có liên kết sp2 thì carbon tạo thành than chì. Lớp phủ DLC là một công nghệ xử lý bề mặt plasma giúp tạo ra lớp màng mỏng bằng cách tăng tốc bằng điện cho các ion carbon hoặc các phân tử hydrocacbon được kích hoạt trong plasma để va chạm vào chất nền. Không giống như kim cương và than chì, DLC là lớp màng mỏng vô định hình với hỗn hợp các liên kết sp, sp2 và sp3. DLC có các tính chất vật lý tuyệt vời như độ cứng, chống ăn mòn, chống mài mòn và hệ số ma sát tương đương với kim cương nên cái tên Diamond-Like Carbon (DLC) được sử dụng rộng rãi.
-
Cấu trúc kim cương (sp3)
-
Cấu trúc vô định hình (sp2, sp3)
-
Cấu trúc than chì (sp2)
So sánh các đặc tính vật lý: DLC / Kim cương / Than chì
| Đặc tính | Kim cương | DLC | Than chì |
|---|---|---|---|
| Mật độ (g/cm3) | 3.51 | 1.8 – 3.6 | 2.26 |
| Độ cứng (Kgf/mm2) | 10000 | 2000 – 8000 | 500 |
| Hệ số ma sát | 0.05 | 0.03 – 0.2 | 0.1 |
| Chỉ số khúc xạ | 2.42 | 1.8 – 2.6 | 2.15 – 1.8 |
| Truyền ánh sáng | UV-VIS-IR | VIS-IR | Mờ |
| Độ cản (Wcm) | > 10 | 10 – 10 | 0.2 – 0.4 |
Cấu trúc của lớp phủ DLC
DLC chứa hydro được gọi là a-C:H (Carbon vô định hình hydro hóa). Lớp màng mỏng carbon vô định hình không có hydro được gọi là ta-C (Carbon vô định hình tứ diện).
-
a-C:H Cấu trúc
-
ta-C Cấu trúc
Đặc điểm và ứng dụng của lớp phủ DLC
-
Bề mặt có độ cứng cao 1500-8500 Hv Lớp phủ chống mài mònDụng cụ kim loại màu, Xử lý bề mặt gương chính xác cho các bộ phận máy và hầu hết các bộ phận xe
-
Hệ số ma sát thấp 0,01-0,2 Lớp phủ bôi trơn rắnDụng cụ nha khoa, Bánh răng, Electron, Dụng cụ cắt, Hầu hết bộ phận động cơ
-
Ổn định về mặt hóa học, Không phản ứng với axit và bazơ Chống ăn mòn và dị hìnhChống ăn mòn, Đưa vào cơ thể người, Máy móc thực phẩm
-
Vô định hình, Độ nhám bề mặt lớn Lớp phủ xử lý gươngThấu kính phi cầu, Khuôn đĩa cứng
-
Tổng hợp ở nhiệt độ thấp <70℃ Không biến đổi nhiệtChất liệu bằng nhựa và cao su
Lớp phủ DLC nhiều lớp
Ứng suất dư cao của DLC xảy ra trong quá trình tổng hợp làm suy yếu khả năng bám dính của lớp màng mỏng và làm giảm độ bền của sản phẩm tráng phủ.
Đối với các sản phẩm phủ DLC, lớp màng mỏng bong tróc do độ bám dính thấp thường là nguyên nhân làm giảm tuổi thọ hơn là do bản thân lớp màng mỏng bị hư hỏng như mài mòn.
Do đó, độ bám dính cũng quan trọng như đặc tính vật lý của chính lớp màng mỏng.
Để cải thiện độ bám dính của DLC, chúng tôi đã phát triển nhiều loại lớp đệm khác nhau.
Bằng cách tạo ra một lớp đệm phù hợp với các vật liệu kim loại hoặc phi kim loại như cacbua, thép carbon, nhôm, đồng thau, thủy tinh và nhựa, chúng tôi đã cải thiện đáng kể độ bền liên kết của DLC.

-
[A] Không có lớp dính
DLC
Chất liệu cơ bản
-
[B] Có lớp dính
DLC
Lớp đệm
Lớp gia cố bám dính
Chất liệu cơ bản
