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绍兴合金模类金刚石哪个好

发布时间:2022-06-25 05:54:28

A. 金刚石膜的类金刚石膜

类金刚石膜 (DLC)是一种与金刚石膜性能相似的新型薄膜材料,它具有较高的硬度,良好的热传导率,极低的摩擦系数,优异的电绝缘性能,高的化学稳定性及红外透光性能。自Asienberg和Chabotv在1979年用离子束沉积法(Ion beam deposition)制得第一片DLC薄膜以来,人们对类金刚石膜的特性、制备方法及其应用领域进行了广泛和深入的研究,类金刚石膜产品已被广泛应用到机械、电子、光学和医学等各个领域。 近年来,DLC膜的制备工艺发展迅速,已经开发出多种制备方法。这些方法大体分为两大类:物理气相沉积法和化学气相沉积法,下面介绍几种常用方法:
物理气相沉积(PVD)
(1)溅射法 溅射法是工业生产中常用的薄膜制备方法,又分为直流溅射、射频溅射、磁控溅射等不同工艺。
①直流溅射
直流溅射又称二极磁控溅射,是最简单的溅射方法。其原理是以靶材为阴极,基片为阳极,离子在阴极的吸引下轰击靶面,溅射出粒子沉积在基片上成膜。直流溅射的优点是简单方便,对高熔点、低蒸汽压的元素也适用。缺点是沉积速率低,薄膜中含有较多气体分子。
②射频溅射
射频溅射是利用射频放电等离子体进行溅射的一类方法。由于射频溅射所使用的靶材包括导体、半导体和绝缘材料等,因此应用范围有所增加。其缺点是沉积速率低、荷能离子对薄膜表面有损伤,因而限制了该工艺的广泛应用。
③磁控溅射
磁控溅射是上世纪七十年代后期发展起来的一种先进工艺,是在真空下电离惰性气体形成等离子体,气体离子在靶上附加偏压的吸引下轰击靶材,溅射出碳原子并沉积到基片上。它利用交叉电磁场对二次电子的约束作用,使得二次电子与工作气体的碰撞电离几率大大增加,提高了等离子体的密度。在相同溅射偏压下,等离子体的密度增加,溅射率提高,增加了薄膜的沉积速率。而且由于二次电子和工作气压的碰撞电离率高,因而可以在较低工作气压(10—1~1Pa)和较低溅射电压下(-500V)产生自持放电。溅射用的惰性气体一般选择氩气(Ar),因为它的溅射率最高。
(2)离子束沉积
离子束沉积方法的原理是采用氩等离子体溅射石墨靶形成碳离子,并通过电磁场加速使碳离子沉积于基体表面形成类金刚石膜。离子束增强沉积是离子束沉积的改进型,它是通过溅射固体石墨靶形成碳原子并沉积在基体表面,同时用另一离子束轰击正在生长中的类金刚石膜,通过这种方法提高了薄膜的沉积速率和致密性,获得的类金刚石膜在综合性能方面有很大的提高。该工艺可以获得具有较好的化学计量比、应力小且附着力高的薄膜,适合在不宜加热的衬底上制膜。缺点是离子枪的尺寸较小,只能在较小或中等尺寸的基片上沉积薄膜,不适合大量生产。
(3)磁过滤真空弧沉积
这是近年来发展起来的一种新型离子束薄膜制备方法。弧源中的触发电极和石墨阴极之间产生真空电弧放电,激发出高离化率的碳等离子体,采用磁过滤线圈过滤掉弧源产生的大颗粒和中性原子,可使到达衬底的几乎全部是碳离子,可以用较高的沉积速率制备出无氢膜,有结果表明采用此技术可以获得sp3键含量高达90%、硬度高达95,的无氢碳膜,其性质与多晶金刚石材料相近。
(4)激光电弧法
用高能激光束射向石墨靶面,蒸发出的碳原子在脉冲电流作用下产生电弧,形成的离子轰击基体并沉积成膜。激光电弧法的沉积速度高,膜的含氢量低。
化学气相沉积(CVD)
化学气相沉积的主要方法有金属有机化学气相沉积(MOCVD),等离子体辅助化学气相沉积和激光化学气相沉积(LCVD)等,而应用最广的主要是等离子体辅助化学气相沉积,主要有以下几种:
(1)直流化学气相沉积 通过直流辉光放电来分解碳氢气,从而激发成等离子体。等离子体与基体表面发生相互作用,形成DLC膜。Whitmell等首次报道用甲烷气体辉光放电产生等离子,在直流阴极板上沉积成膜,但该方法成膜的厚度小,速率低,因此应用相对较少。
(2)射频化学气相沉积 通过射频辉光放电来分解碳氢气体,再沉积到基体上形成DILC膜。射频化学气相沉积又分为感应圈式和平行板电容耦合式:感应圈式沉积速率小,膜层质量较差,因此应用较少。平行板电容耦合式是通过射频辉光放电将碳氢气体分解为CnHm+离子,在负偏压作用下沉积到基体上形成DLC,具有低压下生成的薄膜厚度均匀、生产效率高、沉积速率高、稳定性好、可调性和重复性好等特点。
(3)微波等离子体化学气相沉积 微波能量通过共振耦合给电子,获得能量的电子与工作气体分子发生非弹性碰撞,使工作气体电离从而产生等离子体。采用该工艺可以高速率地获得高纯度的反应物质(特别是有高化学活性的反应物质),减少高能离子对沉积物质或基体表面的损伤,提高反应物质的反应活性;可以控制参加反应的粒子的能量,获得其他方法难以得到的高能亚稳定相结构。
近年来,出现了高沉积速率和大沉积面积的双源法,如①双射频辉光放电。与射频辉光放电相比,双射频的离化率和沉积速率更高,制备的膜层致密、压应力低。②微波一射频。该方法无气体污染及电极腐蚀,可以制备高质量薄膜,但沉积速率较低,设备昂贵,成本较高。③射频一直流辉光放电。它在射频辉光放电的基础上增加一直流电源,从而能在很大范围内调节轰击离子的能量,因此沉积速率较快,获得的薄膜质量高。 机械性能及应用
由于类金刚石膜具有高硬度、高耐磨性和低摩擦因数,因此适用于轴承、齿轮等易损机件的抗磨损镀层,尤其适合作为工具表面的耐磨涂层,可显著提高其寿命。如在印制电路板上钻孔的微型硬质合金钻头上镀膜后可在提高钻削速度50%的情况下,提高钻头寿命5倍。在镀锌钢板的深冲模具上沉积了掺W的DLC膜后可以不用润滑剂,经同样次数的深冲后工件的表面质量仍明显优于未镀膜模具所冲工件。在制造易拉罐时,用高速钢模具对铝板冲压,若无保护膜,只冲压几次工件的孔边就出现毛刺,而镀上膜后冲压5000次也不会出现毛刺。近年来更通过在膜中掺入杂质离子或制备梯度膜、复合膜、多层膜等进一步改善薄膜的摩擦、磨损性能。有研究表明,在膜中掺入适量Ti,膜的摩擦系数由未掺杂时的约0.20下降到约0.03。在钢衬底上制备Ti/Ti C的DLC梯度膜,其硬度达60~70 GPa,摩擦系数得到改善,耐磨性能也显著增强。
随着个人计算机的广泛普及,对硬盘和磁头等存储介质的性能要求也越来越高。将磁盘、磁头或磁带表面涂覆很薄的DLC膜,不仅可以极大地减小摩擦磨损和防止机械划伤,提高各类磁记录介质的使用寿命,而且由于膜层具有良好的化学惰性,可以使抗氧化性提高、稳定性增强。
电学性能及应用
近年来,类金刚石膜在微电子领域的应用逐渐成为热点。由于类金刚石膜较低的介电常数以及容易在大的基底上成膜的特点,可望代替Si0,成为下一代集成电路的介质材料。类金刚石膜具有良好的化学稳定性,因而发射电流稳定,且不污染其他元器件;膜的表面平整光滑,电子发射均匀,并且具有负的电子亲和势、相对较低的有效功函数和禁带宽度,在较低的外电场作用下能产生较大的发射电流,因此可以在平板显示器中得到应用。
光学性能及应用
类金刚石膜具有良好的光学特性,比如良好的光学透明度、宽的光学带隙,其折射率的大致范围为1.8~2.5,光学带隙的范围为O.5~4,特别是在红外和微波频段的透过性和光学折射率都很高,可作为锗光学镜片上和硅太阳能电池上的减反射膜和保护层,在红外光学透镜上镀制类金刚石膜可以起到增透和保护作用,也可将类金刚石膜镀在航天器或其它光学仪器上作窗口。
生物相容性及医学上的应用
由于类金刚石膜具有良好的耐磨性、化学稳定性和生物相容性,将类金刚石膜沉积在人工关节表面,其抗磨损性能可以和镀陶瓷和金属的制品相比;在钛合金或不锈钢制成的人工心脏瓣膜上沉积类金刚石膜能同时满足机械性能、耐腐蚀性能和生物相容性要求,从而增加了这些医学部件的使用寿命。利用DLC薄膜表面能小、不润湿的特点,美国ART公司通过在DLC膜内掺人Si0,网状物、过渡金属元素以调节其导电性,生产出不粘肉的高频手术刀推向市场,明显改善了医务人员的工作条件。虽然类金刚石膜以其优异的性质在生物医学材料领域有广泛的应用前景,但目前这方面研究工作开展得相当有限,仍需作更进一步的深入研究。

B. 类多晶金刚石和多晶金刚石哪种好

各有优点,类多晶便宜,有与多晶相同的去除能力,缺点是持久性不强。

C. 金刚石刀具有那几种,分别有什么不同,哪里的金刚石刀具好一些

金刚石工具从制作上可分为四大类:烧结、电镀、钎焊、树脂;按用途可分为:切割、钻孔、磨抛。至于说哪里的金刚石工具好,就不好说了,一些大厂、上市公司,由于自身实力强,在设备,原材料、工艺、研发、售后服务等方面做的很好,产品质量有保证;也有个体户做的东西比大厂的还好。

D. 金刚石磨头和硬质合金哪个硬度高

首先,硬度可以定义为物质抵抗变形的能力,可以有最硬的天然物质,目前就是金刚石了。人工合成的物质,例如碳炔,甚至石墨烯都可以有比金刚石更好的理论硬度(但没什么卵用,因为没法用来做个钻头...)。

金属...首先金属物质形成的基础是金属键,金属键是一堆可以滑动的原子和和弥漫在原子中“电子气”构成,原子可以滑动,因此...纯的金属韧性都很好,硬度什么的,那是天然不及共价键的物质,例如氮化硼,碳化铁,三氧化二铝...

那么,增加金属的硬度,实际上就是要限制原子的滑动,所谓合金,是改善金属的特性(例如抗腐蚀...),并不是仅仅为了增加硬度,因为单有硬度没什么卵用,例如最便宜白口生铁几乎是纯碳化铁,很硬,但你可以敲断它。钢铁的硬度和强度实际上是金属铁基体上弥漫的碳化铁颗粒提供,高含碳量的碳素工具钢硬度已经很好了,合金工具钢不是因为硬度,而是红硬性,也就是高温下的硬度(例如高速钢,通过添加钨,获得高温下的硬度,可以高速切削)

各种金属产品的硬度是随加工条件变化的(热处理,喷丸处理...),所以金属的硬度是个复杂的问题。

最后回答最硬的合金,那当然是硬质合金,不过硬质合金是用金属钴做粘接剂,将超硬的金刚石,氮化硼,碳化铁什么的粉末粘接在一起形成的,这更像是陶瓷,而不是合金。如果我们还是把硬质合金当成合金看,那么金刚石聚晶材料,例如金属粘接的金刚石粉末(金刚石聚晶)材料,在这个问题下,应该是准确的答案!

E. 金刚石砂轮哪个品牌质量好

这个牌子多了,现在如果要求不高的话国内多的是,看你加工产品什么要求了,晶兴金刚石砂轮不错的

F. 请问一下金刚石哪个比较好啊

金刚石俗称金刚石钻,分为天然金刚石和人造金刚石两种。天然金刚石分为Ⅰ型和Ⅱ型两类,并进一步细分为Ⅰa、Ⅰb、Ⅱa、Ⅱb四个亚类。Ⅱ型金刚石比较少见,所以非常珍贵。
再说说人造金刚石,人造金刚石根据金刚石的强度和粒度分为多个品质,高强度的金刚石制作的金刚石工具耐磨但不锋利,低强度金刚石锋利但不耐磨。如果答非所问,请联系我继续为您回答。

G. 哪个牌子的金刚石砂轮好 金刚石砂轮哪个品牌质量好

金刚石砂轮主要看你磨什么材料了,国内做砂轮的厂家很多,一般每个厂家都有自己的强项你要是磨硬质合金,陶瓷,磁材,热喷涂之类的产品郑州聚创磨具生产的金刚石砂轮质量非常好,希望可以帮到你

H. 合金刀具和金刚石刀具哪个前景好

与金刚石结合较强的材料有钛、铬、钨、钼。这些材料可在一定条件下形成碳化层,增强与金刚石的结合。硬质合金是碳化钨为主的材料,且用于工具已广泛商品化,成本和工艺上均适合规模应用。另外,硬质合金的硬度和强度作用金刚石层的支撑材料十分理想,因此目前只能用硬质合金作为基体。

I. 石墨与金刚石哪个稳定

石墨的能量低,比较稳定
1.从整体构架看,石墨的是平面六边形而金刚石是立体网状,只能说金刚石的物理性稳定,也就是说,拿金刚石比石墨要硬,但是具体到每一个晶块的话,石墨的六边形要稳定。
2.从能量的角度看,研究表明同素异形体中,能量越低越稳定。石墨变金刚石需要吸热,能量越高的物质越不稳定,金刚石较石墨能量高,所以不稳定,石墨的熔点也高于金刚石。从石墨到金刚石,由一个稳态到另一个稳态的过程,稳态度递减。

J. 比金刚石的硬度更大合金有哪些

金刚石就是我们常说的钻石(钻石是它的俗称),它是一种由纯碳组成的矿物,它是自然界中最坚硬的物质。金属中最硬的是铬。 合金中最硬的是钛合金。其它很硬的还有刚玉(氧化铝)。
依照摩氏硬度标准(Mohs hardness scale)共分10级,金刚石(钻石)为最高级第10级。
因此, 金刚石(钻石)是目前硬度最大的物质,各种合金的硬度都比金刚石(钻石)小 。

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