DLC涂层在刀具上的成功应用为铝合金加工行业

    在铝合金切削应用上，由于铝的材料粘性，会很快在刀具切削面形成材料黏着现象，从而导致被加工面加工品质下降。而对于刀具本身，由于被切削金属在其表面的积聚，温度急剧升高，终极导致刀具很快失效。对比试验表明：模具DLC涂层的刀片在很大程度上解决了铝材的黏着题目，确保被加工件加工面始终保持较高的品质，刀具寿命也得以大幅进步。此外，由于模具DLC涂层刀具具有以上特性，用户还可以进步加工速度，从而使加工效率大幅进步（约25%~40%左右）。DLC涂层在刀具上的成功应用为铝合金加工行业，尤其是汽车制造行业，提供了一个良好的解决方案。

    模具DLC涂层具有独特的高硬度和低摩擦系数，并且具有极强地抗与金属材料粘结的性能。因此，这种涂层技术成为汽车行业应用的理想选择。实际上，DLC涂层是指一个涂层种类.

    在模具DLC涂层的众多种类中，有一种较为常见的Me-DLC涂层（热敏性钢涂层），长久以来在工业领域有很广泛的应用。Me-DLC涂层具有有很低的内应力，因此，该种涂层具有很好的涂层结合力。Me-DLC涂层中可以加入多种元素，如Ti、Nb、Ta和B等，但目前最常用的方法是加入钨元素（W），形成W-DLC（也可以是W-C:H或者a-C:H:W）。因为与其他元素相比，W-DLC涂层具有相对较低的摩擦系数（通常在0.1～0.2，干式），从而具有很好地耐磨损性能，以及良好的耐滚动接触疲劳性能。

    除了热敏性钢涂层，还有一种含氢DLC涂层。含氢类DLC通过各种PA-CVD（等离子辅助CVD，通过射频、微波或其他等离子激活方式）制备而成C。这类DLC涂层具有相对高的显微硬度（一般在2000～3000HV）和极低的摩擦系数（0.05～0.15，干式）。通过PA-CVD方法制备的含氢DLC涂层表面粗糙度非常低。最近，它们已经成为汽车引擎零部件，如梃杆、活塞杆和各种柴油喷射系统零部件涂层的工业标准。

    最近，另一类DLC涂层，ta-C涂层正在越来越引起人们的兴趣。因为此类涂层具有非常高的硬度及其带来的非常好的耐摩擦性能。另外，无氢类ta-C涂层结合某些润滑剂能够显着减少摩擦，例如在尼桑汽车的发动机气阀机构上就有此类技术的应用。此类DLC涂层一般通过石墨靶的电弧蒸发来获得。涂层的特点是非常高的硬度值，一般在4000～7000HV，并且几乎不含氢。所以常把此类涂层叫做无氢类DLC涂层。在ta-C类DLC涂层中，碳原子以类似水晶体4晶点结构（四面体）为主体。

    目前，除了采用激光电弧技术以外，还可以采用其他方法制备ta-C类DLC涂层，比如采用直流电弧工艺蒸发石墨靶源。目前使用传统的直流电弧工艺来蒸发石墨靶源制取ta-C类DLC涂层的工艺方法已经在最后的优化阶段，预计在不远的将来将实现工业化应用。此工艺应用的投资成本很低，但是与激光电弧工艺相比，此工艺的驱弧过程很难实现，并导致由此引起的涂层表面粗糙问题。制备DLC涂层的另一种工艺方法是磁控溅射石墨靶源，由此获得的涂层。在现实环境下这种涂层在大规模工业生产中已经得到了成功地应用，并且获得很好的效果。通过此工艺沉积的DLC涂层较硬，通常可达2000～4000HV，具有非常低的表面粗糙度，并且可以实现无氢类DLC涂层的沉积。