涂层的硬度及良好的粘附性至关重要

   在金刚石涂层实用化、商品化过程中，人们又开发了DLC(Diamond Like Carbon)涂层，即类金刚石涂层，又称类金刚石碳。它是金刚石与石墨结构的非晶质碳膜，具有接近金刚石的高硬度，以不同的涂层方法制成后，其硬度约为HV1000～8000，摩擦系数低(0.005～0.200)，表面非常平滑粗糙度可达Ra0.01μm，而金刚石涂层沉积膜因是金刚石结晶体，结晶晶粒取向不同，形成突起部分，致使表面粗糙度不佳(Ra=0.53micro;m)。

   DLC涂层由于具有良好的耐磨性，物理气相沉积(PVD)涂层被广泛应用于切削刀具。工程师和技术人员在PVD涂层的开发上已经取得了重大进展，这要归功于“异花受精”现象——即某一研究领域的技术进步可以提升其他市场的需求。例如，工具市场可以从为汽车发动机市场开发的先进涂层中获益。

   在许多刀具加工中，涂层的硬度及良好的粘附性至关重要。但是，涂层的其他一些特性也可以成为其优势所在。例如，在加工较软的工件材料(如铝或塑料)时，涂层的不粘性就非常重要，因为它能延长刀具寿命，提高加工设备的生产率。换句话说，光滑的表面可以成为成形刀具的一种巨大优势，因为它能省略对工件的后续加工。在汽车涂层的应用中，一直在对这些特性进行广泛研究，其结果是涂层性能不断得到优化。

   类金刚石碳DLC涂层具有优异的摩擦学特性，被广泛用于汽车零部件加工。DLC涂层的摩擦系数很低，不易与工件材料发生粘结。采用不同的涂层沉积技术(磁控溅射、PACVD、电弧蒸发等)，可以获得适合加工要求的涂层特性。DLC涂层非常适合涂覆钻头、刀片、立铣刀、锯片、丝锥、冲头、注塑模具等。除了用于加工铝制工件外，DLC涂层还可用于加工其他非铁族金属和塑料的刀具。

   技术从一个市场转移到另一个市场的另一个例子是无氢DLC(ta-C)涂层。在实施纳米涂层项目(Nanocoat，这是一项欧洲科研计划，目标是采用环境友好型沉积技术开发各种纳米结构涂层)期间，在意大利都灵的菲亚特研究中心(CRF)，对涂覆在汽车发动机零件(梃杆)上的几种DLC涂层进行了测试。这些测试得出的结论是：ta-C涂层具有最高的硬度和最低的摩擦系数。作为纳米涂层项目合作伙伴之一的豪泽公司，利用从该项目获得的知识，已经能够解决ta-C涂层的粘附性问题。其结果是，实现了各种具有优异粘附性(DB 1-2)和硬度值(40-70 GPa)的ta-C涂层的工业化应用。

   在一家美国大型发动机制造商进行的冲击测试中，ta-C涂层在2kN的冲击载荷下，仍然完好无损，只有一些肉眼可见的微小裂纹。而在同样的冲击载荷下，作为对比基准的涂层已经脱落移位。洛氏压痕照片表明，ta-C涂层具有优异的粘附性。这种无氢ta-C涂层是采用电弧(圆弧或激光弧)蒸发工艺制备的，并具有类金刚石结构(主要为SP3)。ta-C涂层的典型硬度可达3,000-7,000HV，典型摩擦系数为0.02-0.1。

DLC涂层的主要作用有以下三点:

(1)保护作用。铝合金型材在使用过程中，长期暴露于空气中，会受到氧、水分、酸物、盐雾及各种腐蚀性气体、紫外光线等的侵蚀和破坏。在需要受到保护的工件表面通过一定的涂装工艺方法形成具有一定厚度的涂层(即保护层)，从而起到保护作用。

(2)装饰作用。涂料可以配制出多种多样的颜色，加上涂层平整光亮，甚至可以做出各种立体质感的效果，如锤纹、橘纹、晶纹、绒面等，使产品形成美丽的造型和外观以及所需要的特种性能，起到美化人类生活环境的作用。

(3)其他作用。涂层除了具有保护和装饰作用外，还具有许多特殊的功能，如电绝缘、导静电、防污、耐热、耐磨、保温、反光、防噪声、减震、防滑、防紫外线等。涂层的这些特殊功能，增强了产品的使用性能，拓宽了产品的适用范围，使涂层产品在国民经济领域的应用越来越广泛。