Tính chất của lớp phủ DLC:

Tất cả các lớp phủ DLC có thể được sản xuất theo đơn đặt hàng dựa trên các điều khoản về độ cứng, hệ số ma sát, độ nhám, mức độ bám dính, khả năng chịu tải, khả năng chống lại sự xuống cấp do độ ẩm, khả năng chịu mỏi, v.v. trong phạm vi rộng tùy thuộc vào giới hạn lắng đọng, công nghệ lắng đọng và sự kết hợp của các vật liệu tạo nên lớp phủ. Có nhiều biến thể khác nhau của lớp phủ DLC:

Tùy chọn lớp phủ DLC:

CeraTough®-0601	aC:H	DLC
CeraTough®-0602	ta-C	DLC
CeraTough®-0603	aC:H:Si	DLC pha tạp Si
CeraTough®-0604	aC:H:W	DLC pha tạp W
CeraTough®-0605	aC:H:WC	WC pha tạp DLC
CeraTough®-0606	aC:H:Cr	DLC pha tạp Cr
CeraTough®-0611	aC:H+CrN	DLC+ Crom Nitride
CeraTough®-0701	aC:H:Si	DLC pha tạp Si mỏng
CeraTough®-0702	aC:H:Si	Si pha tạp DLC dày
CeraTough®-0710	aC:H:Si	DLC Rainbow pha tạp Si
CeraTough®-DF	aC:H:Si	DLC pha tạp Si (Được chấp thuận cho tiếp xúc với thực phẩm)

Đặc trưng:

• Độ cứng cao
• Hệ số ma sát thấp (0,02 – 0,15)
• Khả năng chống ăn mòn cao
• Độ bám dính tuyệt vời với vật liệu nền
• Sự kháng cự phiền muộn
• Độ bền mài mòn của keo
• Tự bôi trơn trong điều kiện mài mòn khô
• Tính chất giải phóng tuyệt vời
• Cách điện

Phương pháp phủ DLC:

Hiện có một số phương pháp chính để tạo lớp phủ DLC, phổ biến nhất là các kỹ thuật dựa trên chân không. Các phương pháp này bao gồm:

1. Phủ lắng hơi vật lý (PVD – Physical Vapor Deposition): Đây là một nhóm các phương pháp trong đó vật liệu phủ được hóa hơi từ một nguồn rắn trong môi trường chân không, sau đó lắng đọng thành một lớp mỏng trên bề mặt vật cần phủ.

   • Phun xạ catốt (Sputtering): Nguyên tử cacbon được bắn ra từ một mục tiêu (target) bằng cách dùng ion năng lượng cao (thường là argon). Các nguyên tử cacbon này sau đó lắng đọng trên bề mặt vật liệu. Đây là phương pháp phổ biến để tạo lớp DLC.
   • Bay hơi hồ quang catốt (Cathodic Arc Evaporation – CAE): Một hồ quang điện được tạo ra trên bề mặt mục tiêu cacbon, làm bay hơi vật liệu thành plasma. Plasma này sau đó lắng đọng trên vật liệu. Phương pháp này có tốc độ lắng đọng cao và tạo ra lớp phủ rất bám dính.

2. Phủ lắng hơi hóa học tăng cường plasma (PECVD – Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition): Trong phương pháp này, các khí chứa cacbon (ví dụ: acetylen, metan) được đưa vào buồng chân không và ion hóa bằng plasma. Các ion cacbon này sau đó phản ứng và lắng đọng trên bề mặt vật liệu để tạo thành lớp DLC. PECVD cho phép kiểm soát tốt các đặc tính của lớp phủ và có thể phủ lên các vật liệu có hình dạng phức tạp.

3. Lọc hồ quang điện từ (Filtered Cathodic Arc – FAD): Đây là một cải tiến của phương pháp hồ quang catốt, sử dụng bộ lọc từ tính để loại bỏ các hạt lớn (macroparticles) khỏi dòng plasma, giúp tạo ra lớp phủ mịn hơn, sạch hơn và chất lượng cao hơn. Lớp phủ a-C:H (amorphous hydrogenated carbon) thường được tạo ra bằng PECVD, trong khi lớp phủ ta-C (tetrahedral amorphous carbon) có chất lượng cao nhất và được tạo ra bằng FAD.

Mỗi phương pháp có những ưu và nhược điểm riêng về tốc độ lắng đọng, chất lượng lớp phủ, chi phí và khả năng ứng dụng cho các loại vật liệu khác nhau. Việc lựa chọn phương pháp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng.

Ứng dụng phổ biến:

• Dụng cụ cắt nhôm, hợp kim nhôm-silicon, hợp kim luyện kim bột
• Dụng cụ tạo hình và cắt kim loại
• Khuôn nhựa và các thành phần đùn có khả năng chống mài mòn và ăn mòn, giải phóng tốt và có đặc tính kháng khuẩn
• Các thành phần thủy lực – xi lanh, piston, bơm bánh răng
• Các thành phần của van – bi, cổng, ghế, bộ truyền động, vỏ
• Linh kiện ô tô – trục khuỷu, trục cam, bánh răng, ổ trục, vòng piston, cò mổ, chốt cổ tay, kim phun nhiên liệu
• Các thành phần của máy bơm – cánh quạt, bộ khuếch tán, rotor
• Phớt cơ khí

Kết luận:

Phủ DLC là một công nghệ tiên tiến tạo ra một lớp bảo vệ siêu cứng, bền bỉ, giúp cải thiện đáng kể hiệu suất và tuổi thọ của vật liệu.