DLC의 주요 성능

"DLC"는 "Diamond-like carbon"이라는 약어입니다. DLC는 본질적으로 다이아몬드와 유사한 탄소 원소로 구성되어 있으며 물질의 흑연 원자 구성 구조를 가지고 있습니다. Diamond like carbon (DLC)은 높은 경도와 높은 탄성 계수, 낮은 마찰 계수와 내마모성 및 우수한 진공 마찰 특성으로 인해 내 마모 코팅에 매우 적합한 비정질 필름입니다. 현재, DLC 박막을 제조하는 많은 방법이있다. 다른 준비 방법과 매트릭스의 표면에 이온 에너지의 탄소 소스가 다릅니다. 증착 된 DLC 박막의 구조와 성질은 매우 다르며, 마찰 공학 특성이 다르다.

1. 기계적 성질

(1) 경도 및 탄성 계수

상이한 증착 방법에 의해 제조 된 DLC 필름의 경도 및 탄성률은 매우 상이하다. 경도가 다이아몬드를 초과하거나 심지어 초과하는 DLC 필름은 자기 필터링 된 음극 아크에 의해 준비 될 수 있습니다. 필름의 조성은 필름의 경도에 일정한 영향을 미치며, Si 및 N의 첨가는 DLC 필름의 경도를 향상시킬 수있다. DLC 필름은 다이아몬드 (1100GPa)보다 낮지 만 높은 탄성 계수를 가지고 있지만, 일반 금속 및 세라믹의 탄성 계수보다 분명히 높습니다.

(2) 내부 응력 및 접착 강도

필름의 내부 응력 및 접착 강도는 필름의 안정성과 수명을 결정하는데, 이는 필름의 성능에 영향을 미치는 두 가지 중요한 요소입니다. 높은 내부 응력 및 낮은 접착 강도를 갖는 DLC 필름은 균열, 접힘 또는 심지어 흘러 내리기 쉽고, 따라서 제조 된 DLC 필름은 바람직하게는 적당한 내부 응력 및 높은 접착 강도를 갖는다. 대부분의 연구는 기판 상에 직접 증착 된 DLC 막의 접착 강도가 일반적으로 낮다는 것을 보여준다.

2. 마찰 성능

DLC 막은 내마모성이 우수 할뿐만 아니라 마찰 계수가 매우 낮습니다. 일반적으로, 0.2 미만은 우수한 표면 마모 저항성 개질 된 막이다. DLC의 마찰 계수는 준비 과정 및 필름 조성의 변화에 따라 달라지며 마찰 계수는 0.005로 낮을 수 있습니다. 금속 원소의 도핑은 마찰 계수를 감소시킬 수 있지만, H를 첨가하면 윤활을 향상시킬 수 있으며, 환경도 마찰 계수에 영향을 미친다. DLC 필름은 기존의 경질 박막과 비교하여 마찰 계수면에서 확실한 장점을 가지고 있으며, 기존의 경질 막의 마찰 계수는 0.4 이상입니다. 따라서 DLC 필름은 많은 마찰 공학 분야에서 이러한 전통적인 하드 코팅재를 대체 할 수 있습니다.

3. 열 안정성

DLC의 준 안정 물질로 인해 열 안정성이 열악하여 DLC 막의 적용을 제한하는 중요한 요소입니다. 어닐링이 300 이상일 때 SP2 결합으로의 SP3 결합 전환이 일어난다. Si의 첨가는 DLC 막의 열적 안정성을 명백하게 향상시킬 수 있고, 20 원자 % Si를 함유하는 DLC 막은 740 ℃에서 sp3 결합 대 sp2 결합을 나타낸다는 것이 밝혀졌다. 또한, 금속 (예 : Ti, W 및 Cr)의 첨가는 DLC 막의 열 안정성을 향상시킬 수 있으며, 우리는이 점을 조사하고있다.

4. 내식성

순수한 DLC 막은 우수한 내식성을 가지며 모든 종류의 산, 알칼리 및 심지어 왕수조차도 거의 침식 될 수 없습니다. 그러나, 도핑 된 원소의 최초 부식으로 인한 다른 원소로 도핑 된 DLC 막의 내 부식성이 감소하여, 막의 연속성이 파괴된다.

5. 표면 상태

DLC 필름의 표면은 일반적으로 비교적 매끄 럽기 때문에 기판의 표면 처리에는 거의 영향을주지 않지만 필름 두께가 증가하면 표면 처리가 감소합니다. 상이한 증착 방법에 의해 얻어진 DLC 막의 표면 마무리도 상이하다.

DLC 필름은 특히 비철금속 (구리, 알루미늄, 아연 등)에 대해 우수한 항 접착력을 가지며 또한 플라스틱, 고무, 세라믹 등에 대한 항 접착 특성을 갖습니다.