硬质涂层的特性。第I部分:DLC涂层

钻石如涂料（DLC）是今天最常用的涂料之一，用于改善许多部件和零件的机械摩擦和摩擦学性能^1、2．碳金刚石等碳术语包括不同类型的涂层或薄膜，其结构由无定形碳形成。

主要类型的DLC是

• 自由碳金刚石如碳（通常称为A-C），
• 四面体非晶碳(ta-C)
• 氢化四面体非晶碳(ta-C:H)

DLC涂层还包括含有少量掺杂剂(如金属)的非晶态碳膜。DLC涂层通常通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)沉积，在某些情况下采用等离子体增强(PECVD)沉积。DLC薄膜的典型厚度在几微米范围内，但有些DLC薄膜可以薄到几十纳米^3.．

本应用报告总结了压痕、划痕、摩擦学和涂层厚度测量的应用，以完整表征DLC涂层的机械性能、附着力和厚度。

硬度和弹性模量:压痕

的安东尼PAAR台式纳米凸台测试仪（TTX-NHT3）已开发用于测试硬薄膜，如TiN, AlTiN, CrN或DLC。的TTX-NHT^3.是表征DLC薄膜硬度和弹性模量的研究和质量控制的理想工具。除了硬度和弹性模量，TTX-NHT^3.也可以计算弹性和塑性功。所有这些结果均按ISO 14577标准自动计算。图1为采用TTX-NHT在金属基体上沉积2 μm厚DLC涂层样品获得的压痕载荷-压痕深度曲线^3.．

推荐的测试参数:

• TTX-NHT.^3.（力范围为0.1至500毫升）
• Berkovich Indenter.
• F_马克斯2 mN ~ 100 mN
• 加载速率4 ~ 200mn /min
• 在F._马克斯: 5 s

在NHT中顶级参考的巨大优势^3.不仅是它优越的热稳定性，而且保护金刚石压头免受损坏。的3月^3.因此非常适合于质量控制的常规测量或大学课程。

图1所示。2 μm厚DLC涂层(最大负载25mn, Berkovich压痕器)的典型压痕曲线。

必须根据涂层的厚度，涂层的表面粗糙度和硬度来调节压痕参数。建议压痕深度不应超过涂层厚度的10％（可以使用我们的合作伙伴的软件提供缩进条件的更详细分析）。同时，压痕深度应高于表面粗糙度（RA）的至少20倍。在实践中，有时需要妥协;必须通过矩阵中的较大数量的自动测量来补偿更高的数据散射。

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