通过介层工程来定制DLC涂层的性能
Mohsen Samiee1, Mohamad Javad Eshraghi2, Keivan Asadian1
1Department of Semiconductors, Materials and Energy Research Center, Karaj, Iran.
Scientific reports
|October 13, 2025
概括
添加化 (ZrN) 和化 (TaN) 的中间层显著改善了类似钻石的碳 (DLC) 涂层. 这些增强的DLC涂层显示出优越的耐磨性和耐腐蚀性,适用于苛刻的应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
- 部落学 (tribology) 是一个学科.
背景情况:
- 类似钻石的碳 (DLC) 涂层提供了出色的性能,如硬度和低摩擦.
- 内部应力和粘合力差限制了DLC涂层应用.
- 介层对于提高金属基板上的DLC涂层性能至关重要.
研究的目的:
- 调查化等离子体 (PN),ZrN和TaN中间层对DLC涂层的影响.
- 评估对微观结构,耐磨性和耐腐蚀性的影响.
- 为增强DLC涂层确定最佳的间层策略.
主要方法:
- 使用PN,ZrN和TaN间层制造DLC涂层.
- 使用野外发射扫描电子显微镜 (FESEM) 进行微结构分析.
- 通过原子力显微镜 (AFM) 进行表面地形评估.
- 通过体重减轻测量进行穿着行为评估.
- 使用阻抗光谱学进行耐腐蚀性测试.
主要成果:
- 所有样本都显示出密集,均,无裂纹和无孔的DLC涂层.
- 与PN+DLC (42.34 nm) 相比,TaN+DLC和ZrN+DLC涂层显示出明显更光滑的表面 (3.31 nm,3.42 nm).
- 在TaN+DLC涂层中,体重减轻 (8毫克) 和磨损率最低.
- 根据阻抗曲线,TaN+DLC涂层表现出最高的耐腐蚀性.
结论:
- ZrN和TaN间层大大提高了DLC涂层表面的特性,包括粗性和均性.
- 这些介层提高了DLC涂料的耐磨性和腐蚀性能.
- TaN和ZrN间层是推动DLC涂层应用的有效策略.
