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涂层加工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涂层加工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。

在这个到处都充满机械化的时代里，DLC涂层加工的发展前景显而易见，我们就结合DLC涂层的几个特点进行分析。

     首先DLC涂层是属于亚稳态的材料，所以其热稳定性很好，这使它在机械行业中有了很大的生存地位。其次它的力学性能好，硬度大，弹性好，所以在很多工业刀具中它得到良好的应用。

     DLC涂层摩擦性能也是其优点，它摩擦系数很低，是一种优异的表面抗磨损改性膜。DLC涂层还有一个特点，就是它的耐腐蚀性，DLC涂层的耐腐蚀非常好，像这类化学涂层，在应用中存在很大的可能接触一些酸性物料，所以它的耐腐蚀性使它的地位，在化学工业中，坚不可摧。

     DLC涂层是一种由碳元素构成、在性质上和钻石类似，同时又具有石墨原子组成结构的物质。常见的制备DLC 薄膜的方法有真空蒸发 、溅射、等离子体辅助化学气相沉积、离子注入等。碳素的天然结构有两种，空间立体结构（金刚石）和平面网状结构（石墨），而两者共存的结构就是DLC，其实DLC涂层的定义是具有非晶质（amorphous）结构的碳素。所以，DLC的定义非常广泛，只要含有碳元素，而且是非晶质结构（没有固定的结构形态），那么它就是DLC，不管里面还掺杂有其它元素什么的，统统都叫DLC。

     DLC涂层类金钢石膜层是一种具有摩擦系数低、耐磨性高的固体润滑膜层，该膜的润滑是由于碳以石墨的微晶结构存在于膜层中，大大的改善了摩擦和耐磨性能。常用的硬质涂层在某些特殊领域的切削场合无法得以良好地应用,这些应用包括:铝合金、铜合金、石墨、亚克力、玻璃纤维等。

厚度为1~1.5μm 2、抗氧化温度为800℃ 

摩擦系数大约为0.06~0.10 4、表面硬度达2200~3800HV 5、膜层颜色为黑色 

1）具有很高的硬度，优良的耐磨性能。 

2）摩擦系数低，与基体结合力强，膜层涂覆均匀。 

3）具有优异的耐蚀性，能耐各种酸、碱等腐蚀；环保无毒。

 4）对金属、塑料、橡胶等脱模效果极佳。