1、力學性能
a.硬度及彈性模量。不同的沉積方法制備的DLC膜硬度及彈性模量差異很大，用磁過濾陰極電弧法可以制備出硬度達到甚至超過金剛石的DLC膜[10]，廣州有色金屬研究院用陰極電弧法制備的DLC膜較高硬度可達50GPa以上，而用離子源結合非平衡磁控濺射法制備的DLC膜硬度達21GPa[11]。膜層內的成分對膜層的硬度有一定的影響， Si、N的摻入可以提高DLC膜的硬度。DLC膜具有較高的彈性模量，雖低于金剛石（110GPa），但明顯高于一般金屬和陶瓷的彈性模量。
b.內應力和結合強度。薄膜的內應力和結合強度是決定薄膜的穩定性和使用壽命，影響薄膜性能的兩個重要因素，內應力高和結合強度低的DLC膜容易在應用中產生裂紋、褶皺，甚至脫落，所以制備的DLC膜較好具有適中的壓應力和較高的結合強度。大部分研究表明，直接在基體上沉積的DLC膜的膜/基結合強度一般比較低，廣州有色金屬研究院通過采用Ti/TiN/TiCN/TiC中間梯度過渡層的方法提高DLC膜與基體的結合強度，在模具鋼上沉積DLC膜的結合強度達44N-74N[12]，制備的膜導總體厚度可達5um。
有數種方法來生產類金剛石碳，但都是基于, sp雜化鍵比sp雜化鍵小很多的事實。因此原子尺度上壓力、沖擊、催化或者是幾種方法的組合的應用可以迫使sp雜化碳原子結合在一起形成sp鍵合。這些作用必須足夠強使得這些原子能夠偏離sp鍵合的特性，而不能像彈簧一樣變形回來。一般的技術，要有一種足夠的壓力，要么能夠使sp雜化碳原子團簇深入到涂層內，使得沒有足夠的空間讓sp雜化擴張回來，要么這些新的團簇就很快被下一輪新到來的碳所埋?？梢园堰@個過程想象成為下冰雹一樣的一種更局部化、更快、更加納米的熱壓結合條件來生產天然和合成的金剛石。由于它們獨立的發生在生長薄膜或涂層表面的許多地方，它們傾向于形成類似于鵝卵石街道一樣的表面，其中鵝卵石是指sp雜化碳的結核或團簇。根據所使用的特定生產工藝，生產上會有很多碳沉積的周期，一些工藝例如連續的新碳元素到達比例和彈道運輸可以促使sp鍵合形成。其結果就是，ta-C可能有”鵝卵石街道“的結構，或者說結核會融在一起，就像一塊海綿或是鵝卵石一樣，小到幾乎不能看見。圖示為一個常規的"中等"形貌的ta-C薄膜。
盤模具輔助沖模
(3)芯軸
DLC膜的耐磨減摩及耐腐蝕性，可顯著提高齒輪、芯軸等運動部件的使用性能及壽命。圖3為廣州有色金屬研究院制備的DLC膜層芯軸，其壽命延長了3倍以上，耐腐蝕性提高4倍以上。
(4)刀片上的應用
現在DLC也在各種刀片如剪刀、刮胡刀等上的應用。DLC膜減小了刀片與皮膚的摩擦，改善了刀片的性能，延長了使用壽命。圖4為廣州有色金屬研究院開發的DLC膜理發剪刀片，利用DLC膜優越的摩擦性能，明顯提高刀片的使用壽命，特別是降低表面摩擦系數后，減小噪音，非常受用戶歡迎。
(5)關鍵零部件上的應用
DLC膜在許多關鍵零部件也能發揮其優良的性能，如在制成式斯特林制冷機的活塞上的應用（如圖5）利用其低的摩擦系數，降低摩擦力，提高耐磨性，達到無油潤滑及使用壽命要求。
在縫紉機配件-旋梭上鍍DLC膜（如圖6）替代原來的電鍍硬鉻處理，不但避免了污染環境的問題，而且，明顯提高工件表面硬度及耐磨性，使用壽命提高了10倍以上，同時，也因表面膜層摩擦系數降低后，使機器運行過程中產生的噪音變小。
(6)其它應用
DLC膜在工模具上的應用其它例子非常多，如：粉末冶金成型模具、塑膠成型模具、引線框彎曲模具、玻璃片成型模具、鎂合金加工模具、在軸承等。
類金剛石碳(Diamond-like Carbon，DLC)中除無定型結構的碳之外，還包含有少量的金剛石微晶、石墨微晶等，其物理性能與金剛石非常相似。由于制備類金剛石的原料為碳氫化合物，因此在類金剛石中除碳外，還含有較多的碳-氫基團;隨其中碳-氫基團的種類和數量不同，類金剛石的性質亦有較大變化
本公司運用自主的國際技術開發生產的無油機零部件專用類金剛石(DLC涂層)涂層已被中國眾多大型縫紉機廠所采用,幾大縫紉機廠的無油機零部件涂層均為我司加工,
天然生成的金剛石常常發現有幾乎純結晶形式的立方取向的sp雜化的碳原子。有時候它們會有一些缺陷或者是雜質原子，這使它們有一定的顏色，但是晶格仍然是立方結構而且鍵合仍然是純粹的sp雜化。立方晶型的內部能量比六方晶型要略低，而且就從熔融材料中生長速率而言，無論是自然形成還是合成金剛石都足夠的慢，使得晶格有時間以較低的能量（立方）生長，從而使sp雜化的碳原子成為可能。相比之下，類金剛石碳是由具有高能量前驅碳（例如等離子體、陰極電弧沉積、濺射沉積以及離子束沉積）在相對冷的表面上快速冷卻或淬火而成。在這些情況下，立方晶格和六方晶格被一層層的隨機混合，因為在碳原子被“凍結”在材料表面之前并沒有足夠的結晶生長的時間。非晶類金剛石涂層可以導致沒有長程晶格有序。沒有長程有序就沒有脆性斷裂平面，因此涂層會比較有彈性、對基底材料的形狀有適應性，同時和金剛石一樣硬。事實上，這種性質已經被用來研究類金剛石碳在納米尺度上的原子間磨損。
類金剛石碳（Diamond-like carbon，DLC）是存在有七種不同的形式，卻表現出一些金剛石特性的無定形碳。由于它的一些特性，它通常被用作其它材料的涂層材料。所有的七種形式都擁有大量sp雜化的碳原子。它們屬于不同類型的原因是，即使是金剛石也被發現有兩種晶型：其中較常見的一種是立方晶體，而較不常見的一種(藍絲黛爾石)是六方晶體。通過在納米尺度結構的不同方法混合這些晶型，類金剛石涂層可以同時擁有非晶、有彈性，且是純sp雜化連接的"金剛石"。其中較硬、較強、較光滑的是被稱為 四面體非晶碳（ta-C）的一種混合物。例如，僅僅2微米厚度的ta-C涂層可以增加常規 (例如304型)不銹鋼針對磨料磨損的抵抗力，從而增加其在這類使用中的壽命從1周到85年不等。這種ta-C可以被認為是"純"形式的類金剛石碳，因為它僅僅由sp連接的碳原子組成。一些填料例如氫，石墨sp雜化碳，以及金屬，被用在其它六種類金剛石碳中，以減少生產費用或者增加其它的一些性能。這些種類的類金剛石幾乎可以用在任何具有兼容真空環境的材料中。在2006年，歐盟內的外包類金剛石涂層市場估計市值達約三千萬歐元。2011年11月，每日科學雜質報告說斯坦福大學的研究人員已經在超高壓的條件下制造出了一種超硬的非晶金剛石，它并沒有金剛石的晶體結構，卻擁有碳的輕質量。
-/gbadacc/-
http://www.323586.com
