oDLC类金刚石镀膜技术知识介绍
类金刚石碳(DLC)涂层的主要成分为碳
粘着转移层和致密层
两者都是由DLC涂层上脱落的磨屑颗粒引 起的，含有石墨微粒 致密层是磨屑颗粒在DLC涂层上，用来降 低涂层的摩擦磨损率 粘着转移层是磨屑颗粒转移到钢球上，用 来降低钢球的磨损率
涂层磨损率
在一定范围内，载荷越大，闪温越高，相 变温度越低，相变造成的石墨化越明显， 涂层磨损率降低 高闪温加速转移层的形成，降低钢球磨损 率 所以，涂层磨损率随着载荷或者滑动速度 的增大而减小
描述类金刚石的拉曼光谱
描述类金刚石的拉曼光谱
D线和G线的上移说明石墨化的产生。
高载时石墨化过程
由Clapeyron定律 可知，DLC涂层的相变温度随 着赫兹接触应力的增大而减小 ，所以高接触应力 （例如10N）下时，相变温度就很低（130摄氏 度），而高接触应力产生摩擦大，闪温就高 （170摄氏度），高于相变温度，所以发生相变， DLC涂层表面形成石墨化过程。 高接触应力（例如10N）通过摩擦加热效应来促 进滑动面上的石墨化过程 同高速
拉曼光谱
光和物质的作用,可以这样描述。光子和物质的分 子(电子)或晶格之间的作用,可以是弹性碰撞,这就 是瑞利散射,作用前后,光子能量不变; 也可以是非 弹性碰撞,这就是拉曼散射,作用之后的光子,其能 量会减少一些, (斯托克斯散射),或者增加一些(反 斯托克斯散射) 入射光子被吸收后,我们可以形式地认为,分子(电 子)和晶格振动从初态到达一个能量较高的非定态 能级(虚能级,虚中间态);随即辐射出散射光子,由 虚中间态到达终态
拉曼位移
这里,初态、终态的能量差值,恰好就是拉曼 光谱谱线的“拉曼位移”值。 拉曼位移直接反映了分子或晶格的振动、 转动能级,由这些能级的知识可以深入地分 析物质的结构及其内部运动,从而促进物质 结构基础科学的发展,从而促进材料科学的 发展并导致新材料的研制成功与开发应用。 任何两种不同物质的拉曼谱线都不完全相 同,人们就很自然地把拉曼谱作为物质的 “指纹”,由这些“指纹”的特征对物质进 行识别.
超硬材料涂层
超硬材料涂层1.金刚石、类金刚石（DLC）涂层金刚石涂层是新型刀具涂层材料之一。
它利用低压化学气相沉积技术在硬质合金基体上生长出一层由多晶构成的金刚石膜，用其加工硅铝合金和铜合金等有色金属、玻璃纤维等工程材料及硬质合金等材料，刀具寿命是一般硬质合金刀具的50～100倍。
金刚石涂层采纳了很多金刚石合成技术，最一般的是热丝法、微波等离子法和DC等离子喷射法。
通过改进涂层方法和涂层的粘结，已生产出金刚石涂层刀具，并在工业上得到了应用。
近年来，美国、日本和瑞典等国家都已相继推出了金刚石涂层的丝锥、铰刀、铣刀以及用于加工印刷线路板上的小孔金刚石涂层硬质合金钻头及各种可转位刀片，如瑞典Sandvik公司的CD1810和美国Kennametal公司的KCD25等牌号产品。
美国Turchan公司开发的一种激光等离子体沉积金刚石的新工艺，用此法沉积金刚石，由于等离子场包围整个刀具，刀具上的涂层均匀，其沉积速度比常规CVD法快1000倍。
此法所成的金刚石涂层与基体之间产生真正的冶金结合，涂层强度高，可防止涂层脱落、龟裂和裂纹等缺陷。
CemeCon公司具有特色的CVD金刚石涂层技术，2000年建立生产线，使金刚石涂层技术达到工业化生产水平，其技术含量高，可以批量生产金刚石涂层。
类金刚石涂层在对某些材料（Al、Ti及其复合材料）的机械加工方面具有明显优势。
通过低压气相沉积的类金刚石涂层，其微观结构与天然金刚石相比仍有较大差异。
九十时代，常采纳激活氢存在下的低压气相沉积DLC，涂层中含有大量氢。
含氢过多将降低涂层的结合力和硬度，增大内应力。
DLC中的氢在较高的温度下会渐渐释放出来，引起涂层工作不稳定。
不含氢的DLC硬度比含氢的DLC高，具有组织均匀、可大面积沉积、成本低、表面平整等优点，已成为近年来DLC涂层讨论的热点。
美国科学家A.A.Voevodin提出沉积超硬DLC涂层的结构设计为Ti—TiC—DLC梯度变化涂层，使硬度由较软的钢基体渐渐提高到表层超硬的DLC涂层。
金刚石薄膜技术及其应用
金刚石薄膜技术及其应用金刚石是一种硬度极高的天然矿物，于20世纪60年代起被学界广泛研究。
随着材料科学技术的不断进步，金刚石薄膜技术也逐渐成为研究的热点之一。
本文将从金刚石薄膜技术的原理、制备方法及其应用的方面进行阐述。
一、金刚石薄膜技术原理金刚石薄膜技术主要利用化学气相沉积（CVD）的方式在基材表面生长金刚石薄膜。
这种方法通常需要高温（在800℃以上）和高气压的气氛下进行，需要一些特殊的条件。
CVD是一种利用热分解气体在表面形成固体物质的工艺。
在CVD法生长金刚石薄膜的过程中，应先将气流中的气体分离出不含杂质、单质态的纯氢气，在高温下将氢气还原出单质氢原子，在这些氢原子的作用下，金刚石的碳原子就会在基材表面上生长。
二、金刚石薄膜技术制备方法金刚石薄膜的制备方法主要分为两大类：基于低压CVD技术和基于高压CVD技术。
基于低压CVD技术中，使用的气体通常是甲烷和氢气的混合物，在真空条件下进行反应。
将这些气体通过高温反应炉，使得甲烷分解成纯碳离子。
碳离子被氢气还原后，随后沉积在准备好的表面上，形成一层金刚石薄膜。
而基于高压CVD技术，则是在准备好的基板中，使用气压较高的气体进行反应。
这种方法通常能够得到更厚的金刚石薄膜。
三、金刚石薄膜技术的应用金刚石薄膜技术的应用场景非常广泛，以下将介绍一些典型的应用场景和案例：1. 电子技术领域金刚石薄膜是一个重要的电学材料，在电子技术领域有着广泛的应用价值。
例如，金刚石薄膜是一种优秀的绝缘材料，可以用于制造高性能半导体元件、纳米晶体管和高功率器件。
2. 机械工业领域由于金刚石薄膜极其硬度极高和耐磨性能强，在机械工业领域也有着广泛的应用价值。
例如，在高速切削和精细加工方面，金刚石薄膜的应用能够明显提高加工效率和加工精度。
另外，金刚石薄膜也可以用于制造高强度、高硬度的刀具和轴承零部件。
3. 生命科学领域除此之外，金刚石薄膜技术在生命科学领域也有另外一些应用场景。
例如，金刚石薄膜可以被用作人工眼视网膜和人工髋关节等器官的材料。
金刚石的表面镀覆
金刚石的表面镀覆
金刚石或CBN表面镀镍增重56%、30%，其性能共同点：
均可提高磨料的机械把持力，提高制品的使用寿命，这是镀覆的最根本的性质。
另外，电镀和化学镀的不同点是：
1：电镀的镀层是纯镍，延展性较好，只是磨具在工作的时候容易掉镍，加工效果不好，2：电镀的毛刺较细，强度不高
3：电镀的镀层是较平整，相对于化学镀的镀层来说，保持力没化学镀的好
化学镀的优势：
1：化学镀是属于镍磷合金镀层，强度较好，属于硬脆性质，做砂轮时化学镀是最好的
2：毛刺强度高
3：化学镀镀层是非晶态结构，这个特性使得磨料的机械把持力更强，。
6.第六讲-正确选用类DLC涂层工艺
第六节正确选用DLC (类金刚石)涂层类金刚石diamond-like carbon，简称DLC薄膜，涂层的主要成分为碳，是以sp3、sp2键结合为主体，并混合有少量sp1键的远程无序立体网状非晶态结构，这种结构使得DLC薄膜具有一系列优良的物理化学性能，如红外波段透明、硬度高、摩擦系数小、化学性能稳定、热膨胀系数小等，从而使该薄膜在光学、电学、材料、机械、医学、航空航天等领域广泛应用。
由于制备技术和方法不同，DLC膜可能完全由碳元素组成，也可能含有大量的氢，因此一般来说，可将DLC薄膜分为含氢碳膜和不含氢碳膜。
根据薄膜中原子的键合方式(C-H、C-C、sp3、sp2等)及各种键比例不同，DLC膜又有不同的称谓：◎非晶碳(amorphous carbon，a-C)膜，膜中sp2键含量较高；◎含氢非晶碳(hydrogenated amor-phous carbon，a-C:H)膜；◎四面体非晶碳(tetra-hedral amorphous carbon，ta-C)膜，sp3键含量超过70%，也称非晶金刚石膜。
事实上，目前对DLC薄膜尚无明确的定义和统一的概念，但若以其宏观性质而论，国际上广为接受的标准为硬度达到天然金刚石硬度20%的绝缘无定形碳膜就称为DLC薄膜。
一、DLC膜的制备技术：DLC薄膜已经开发了许多种沉积方法，大体上可以分为物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)两大类。
PVD方法是在真空下加热或离化蒸发材料(石墨)，使蒸发粒子沉积在基片表面形成薄膜的一种方法。
按照加热方式不同，热蒸发有激光蒸发、电弧蒸发、电子束加热等方法。
溅射沉积是用高能离子轰击靶物质(石墨)，与靶表面原子发生弹性或非弹性碰撞，结果部分靶表面原子或原子团溅射出来，沉积在基板上形成薄膜。
CVD方法是在真空室内通入碳的氢化物、卤化物、氧化物，通过气体放电，在一定条件下促使它们发生分解、聚合、氧化、还原等化学反应过程，在基板上形成DLC薄膜的方法。
DLC(类金刚石膜层介绍)
RF or DC power supply
Cathode
Permanent magnets
N
SS
+E
N
Ring Electrode
Negative Glow Plasma
Sputtered atoms
Work piece
Ar+ 离子轰击靶材表面。
Al 原子自靶材表面溅射并沉积到塑料基 体表面。
– 通过施加一定的偏压, 使得等离子中 的离子获得一定的能量, 层积于基体 表面,
PVD (磁控溅射)
CVD (PECVD)
FCVA
镀膜粒子 能量峰值 镀膜气压 镀膜温度
原子 ~0.1eV 5E-3 Torr ~200 ºC
原子团 ~0.2eV 1E-2 Tor >200 ºC
离子 20 to 5000eV 1E-6 Torr <80 ºC
以碳膜为例：
膜层密度 (g/cm3) 膜层硬度 (GPa) 氢含量 工作温度 (无 O2) 工作温度 (有 O2)
（2）纳峰的主要业务: 采用FCVA技术, 制备和沉积C材料, 以获得最优良的DLC (taC)薄膜.
2. DLC (Diamond Like Carbon(DLC) 类金刚石碳膜
DLC 结构
Diamond
Graphite
DLC
Diamond structure (sp3)
Graphite structure (sp2)
1. 表面处理技术介绍
常规 真空层积
化 学 气 相 层 积
物 理 气 相 层 积
FCVA (阴极过滤弧) 真空镀膜
膜层(表面原子排列)有序可控 原子排练致密,
膜层(表面原子排列)有序可控
类金刚石薄膜
类金刚石薄膜通常又被人们称为DLC薄膜，是英文词汇Diamond Like Carbon的简称，它是一类性质近似于金刚石，具有高硬度.高电阻率.良好光学性能等，同时又具有自身独特摩擦学特性的非晶碳薄膜。
碳元素因碳原子和碳原子之间的不同结合方式，从而使其最终产生不同的物质：金刚石（diamond）—碳碳以sp3键的形式结合；石墨（graphite）—碳碳以sp2键的形式结合；而如同绪论里所述类金刚石（DLC）—碳碳则是以sp3和sp2键的形式结合，生成的无定形碳的一种亚稳定形态，它没有严格的定义，可以包括很宽性质范围的非晶碳，因此兼具了金刚石和石墨的优良特性；所以由类金刚石而来的DLC膜同样是一种亚稳态长程无序的非晶材料，碳原子间的键合方式是共价键，主要包含sp2和sp3两种杂化键，而在含氢的DLC膜中还存在一定数量的C-H键。
类金刚石薄膜（DLC）是1种非晶薄膜，可分为无氢类金刚石碳膜(a-C)和氢化类金刚石碳膜(a-C：H)(图2)两类。
无氢类金刚石碳膜有a-C膜(主要由sp3和sp2键碳原子相互混杂的三维网络构成)，以及四面体非晶碳(tetrahedral carbon，简称ta-C)(主要由超过80％的sp3键碳原子为骨架构成)；氢化类金刚石碳膜(a-C：H)又可分为类聚合物非晶态碳(polymer—like carbon，简称PLC)、类金刚石碳、类石墨碳3种，其三维网络结构中同时还结合一定数量的氢.类金刚石碳膜（diamond-like carbon films，简称DLC膜），是含有类似金刚石结构的非晶碳膜，也是我们在这里真正需要介绍的一种。
DLC膜的基本成分是碳，由于其碳的来源和制备方法的差异，DLC膜可分为含氢和不含氢两大类。
DLC膜是一种亚稳态长程无序的非晶材料，碳原子间的键合方式是共价键，主要包含sp2和sp3两种杂化键，在含氢DLC膜中还存在一定数量的C-H键。
我们从1996年起开始磁过滤真空弧及沉积DLC膜研究，正在完善工业化技术。
oDLC镀膜技术特性介绍和发展应用
oDLC镀膜技术特性介绍和发展应用可能业内人士都知道，oDLC镀膜技术在国内引用已经有好几年了，之前一直被广泛应用在工具制造业、汽车工业、金属加工业、机械工程和施工设备等领域，在国内知名度并不是很高。
直到这两年oDLC 镀膜技术被引进应用在手机屏幕领域，才逐渐重新被大众所认知。
那到底什么是oDLC呢？"oDLC"，中文名“类金刚石镀膜”，是英文"DIAMOND-LIKE CARBON"的缩写。
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。
从专业角度来说，oDLC是一种非晶态薄膜，由于具有高硬度和高弹性模量，低摩擦因数，以及良好的耐磨损特性，很适合于作为耐磨涂层。
目前制备oDLC薄膜的方法有很多，不同的制备方法所用的碳源以及到达基体表面的离子能量不同，沉积的oDLC 膜的结构和性能也就会存在很大差别。
2012年美国康宁公司将具有防弹功能的直升机特种玻璃应用到电子行业，也就是后来市面上出现的钢化玻璃大佬——康宁大猩猩，将数码电子产品的质量又提升一个逼格。
当然，好东西都是需要付出代价的。
大猩猩玻璃价格不菲，只用在高端电子科技产品之上。
那么，这种“奢侈品”对普通人（即一般电子产品用户）来说，就成了一种可望不可即的东西，因此也就不能真正达到普及的效果，更不能真正的为人们带来有效福利。
为了让更多的人能够用到高性价的电子产品，弥补这一块“普通人”的空缺市场，信利光电股份有限公司今年引进了国外先进的oDLC（类金刚石）镀膜技术，通过纳米镀膜技术将之沉积于玻璃表面形成保护薄膜，极大地提高玻璃的表面硬度和耐磨性。
这一技术目前正被信利光电广泛应用于手机屏幕制造和钢化膜上，用来改善市面上的普遍存在的手机屏幕易刮花现象。
此外，为了让手机的整体质感以及性能都得到提升，信利光电还搭载了3D弧形曲面玻璃技术，使手机屏幕与钢化膜实现360度全方位精准贴合，为手机抵挡损伤。
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oDLC类金刚石镀膜技术知识介绍
DLC（类金刚石薄膜）定义：
类金刚石薄膜是近年兴起的一种以sp3和 sp2键的形式结合生成的亚稳态材料，兼具了金刚石和石墨的优良特性，而具有高硬度.高电阻率.良好光学性能以及优秀的摩擦学特性。
类金刚石薄膜通常又被人们称为DLC薄膜，是英文词汇Diamond Like Carbon的简称，它是一类性质近似于金刚石，具有高硬度.高电阻率.良好光学性能等，同时又具有自身独特摩擦学特性的非晶碳薄膜。
DLC薄膜性能
机械性能：高硬度和高弹性模量、优异的耐磨性、低摩擦系数
电学性能：表面电阻高化学惰性大
光学性能：DLC膜在可见光区通常是吸收的，在红外去具有很高的透过率稳定性：亚稳态的材料、热稳定性很差，400摄氏度
oDLC镀膜技术解析：
oDLC镀膜技术，是指通过纳米镀膜技术将DLC(类金刚石薄膜)均匀地沉积于钢化玻璃或者物质表面，形成一层独特的保护膜。
借助类金刚石薄膜自身的高硬度优势提高钢化玻璃的表面硬度，改善其防刮抗压性能。
、
oDLC镀膜技术的应用
由于DLC类金刚石有着和金刚石几乎一样的性质，因此，它的产品被广泛应用到机械、电子、光学和医学等各个领域。
同时类金刚石膜有着比金刚石膜更高的新能价格比，所以相当广泛的领域内可以代替金刚石膜。
1、机械领域的应用
①用于防止金属化学腐蚀和划伤方面
②磁介质保护膜
2、电子领域的应用
①UISI芯片的BEOL互联结构的低K值的材料
②碳膜和DLC薄膜交替出现的多层结构构造共振隧道效应的多量子阱结构
3、光学领域的应用
①塑料和聚碳酸酯等低熔点材料组成的光学透镜表面抗磨损保护层
②DLC膜为性能极佳的发光材料之一：光学隙带范围宽，室温下光致发光和
电致发光率都很高。
4、医学领域的应用
①在人工心脏瓣膜的不锈钢或钛合金表面沉积DLC膜能同时满足机械性能、耐腐蚀性能和生物相溶性要求
②人工关节承受的抗磨性
简而言之，类金刚石膜由于其良好的性能和广泛的应用，正受到越来越多的关注，近段时间由信利光电推出的金刚盾钢化膜正式采用了oDLC镀膜技术。
金刚盾手机钢化膜的优势：
1、DLC（类金刚石薄膜）作为新型的硬质薄膜材料具有一系列优异的性能，如高硬度、高耐磨性、高导热性、高电阻率、良好的光学透明性、化学惰性等。
2、oDLC镀膜技术通过将类金刚石薄膜覆盖于钢化玻璃表层可以提高玻璃的硬度，增强钢化玻璃的防刮性能，提高表面顺滑程度，有效缓解钢化玻璃外观受严重磨损的现象。
3、融合了类金刚石薄膜的钢化膜的防污疏油功能得到了一定的提升，其AF 层（防污防指纹）的使用寿命得到了延长。
4、透光率高，DLC薄膜本身的良好光学透明性为玻璃钢化膜同样带来了优异的透光率，拥有更佳性能的同时，多一层防护层也并没有影响到用户的视觉效果。