隨著汽車制造業(yè)的飛速發(fā)展和人們環(huán)保意識的逐漸加強,節(jié)能減排成為衡量汽車質(zhì)量的一個重要指針。為了實現(xiàn)節(jié)能減排,提高燃油效率則是最有效的途徑之一,而提高燃油效率則主要是通過增大油氣噴射壓力,提高發(fā)動機輸出功率來實現(xiàn)。油氣噴射壓力的增大則必然會導致供發(fā)動機零部件承受的摩擦越來越大,磨損越來越嚴重,而傳統(tǒng)的材料和表面處理手段已經(jīng)很難滿足發(fā)動機正常工作需求。
DLC 薄膜 DLC(Diamond like carbon) 薄膜又叫類金剛石薄膜,它是一種新型的硬質(zhì)潤滑功能薄膜材料,具有SP2 和SP3 電子軌道雜化的碳原子空間網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),通常為非晶態(tài)或非晶—納米晶復合結(jié)構(gòu)。DLC 薄膜具有高的硬度、優(yōu)異的減摩耐磨性能、高熱導率、低介電常數(shù)、寬帶隙、良好的光學透過性以及優(yōu)異的化學惰性和生物兼容性等,在航空航天、機械、電子、光學、裝飾外觀保護、生物醫(yī)學等領域有著廣闊的應用前景。 DLC 薄膜的制備方法有多種,目前常用的主要有物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)以及液相法等。其中物理氣相沉積方法中主要有離子束沉積、離子束輔助沉積、濺射沉積、真空陰極電弧沉積、等離子體沉積、脈沖激光沉積等; 化學氣相沉積方法中主要有熱絲化學氣相沉積、直接光化學氣相沉積、等離子體增強化學氣相沉積等;液相沉積中則主要分為電化學沉積和聚合物熱解法等。其中氣相沉積技術(shù)已相對成熟,而液相電化學沉積作為一種新的方法,其沉積工藝還不成熟,還未能解決薄膜質(zhì)量差、膜基結(jié)合弱、石墨含量高等瓶頸問題。 DLC 薄膜雖然具有眾多優(yōu)良的性能, 但其未能在世界范圍內(nèi)得到廣泛應用,主要技術(shù)瓶頸體現(xiàn)在一下幾方面:首先, DLC薄膜在沉積過程中產(chǎn)生較高的內(nèi)應力, 使其與基體結(jié)合力差,膜層易起皮、脫落; 其次,DLC 薄膜的熱穩(wěn)定性差,當溫度高于200℃發(fā)生石墨化轉(zhuǎn)變,高于450℃則發(fā)生明顯的氧化;再次,DLC 薄膜材料存在脆性強、韌性低及摩擦學行為具強環(huán)境敏感性等問題;最后則是大面積的均勻沉積、極端尺寸工件鍍覆等問題的解決。