DLC-Beschichtungen bestehen hauptsächlich aus Kohlenstoff.
Ein erheblicher Teil dieser Beschichtungen besteht aus sp3-hybridisierten Kohlenstoffbindungen.
Diese Bindungen tragen zu den diamantähnlichen Eigenschaften von DLC-Schichten bei.
Eigenschaften wie hohe Härte und Verschleißfestigkeit werden durch diese Bindungen erreicht.
Der Kohlenstoff in DLC-Schichten ist in einer nichtkristallinen, amorphen Struktur angeordnet.
Diese Struktur vereint die Eigenschaften von Diamant (sp3-Bindungen) und Graphit (sp2-Bindungen).
Diese einzigartige Struktur verleiht DLC-Schichten ihre außergewöhnlichen mechanischen und tribologischen Eigenschaften.
Zusammensetzung und Struktur: Die Grundlagen verstehen
DLC-Beschichtungen sind kein reiner Diamant, sondern sollen einige seiner Eigenschaften imitieren.
Die Kohlenstoffatome in DLC sind ähnlich wie bei Diamant gebunden, mit einem hohen Anteil an sp3-Bindungen.
Diese Bindungen sind stärker und stabiler als die sp2-Bindungen, die in Graphit vorkommen.
Aus diesem Grund weisen DLC-Beschichtungen eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit auf.
Das genaue Verhältnis von sp3- zu sp2-Bindungen kann je nach Abscheidungsverfahren und -bedingungen variieren.
Diese Variation wirkt sich auf die Eigenschaften der DLC-Beschichtung aus.
Abscheidungsprozesse: Wie DLC-Beschichtungen hergestellt werden
DLC-Beschichtungen werden in der Regel mit Verfahren wie der plasmagestützten chemischen Gasphasenabscheidung (RF PECVD) oder der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD) abgeschieden.
Bei diesen Verfahren wird ein kohlenstoffhaltiges Gas oder Dampf mit Hilfe eines Plasmas aufgespalten.
Das aufgespaltene Material kondensiert dann auf dem Substrat und bildet eine dünne DLC-Schicht.
Beim PVD-Verfahren wird ein Ausgangsmaterial verdampft und auf dem Werkzeug kondensiert, wodurch eine Monoschicht aus DLC entsteht.
Anwendungen und Eigenschaften: Wo DLC-Beschichtungen glänzen
Aufgrund ihrer hohen Härte, Verschleißfestigkeit und geringen Reibung werden DLC-Beschichtungen in verschiedenen Anwendungen eingesetzt.
Dazu gehören Motorkomponenten, Maschinenteile und hochpräzise Werkzeuge.
DLC-Schichten sind außerdem chemisch inert und biokompatibel.
Daher eignen sie sich für medizinische Implantate und Komponenten.
Die Beschichtungen können bei relativ niedrigen Temperaturen aufgebracht werden.
Dadurch sind sie mit einer Vielzahl von Substraten, einschließlich Aluminium und seinen Legierungen, kompatibel.
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