Der höhere Anteil an sp3-Bindungen resultiert in:
- höherer Dichte,
- höherer Härte (bei Raumtemperatur und erhöhter Temperatur),
- thermischer Stabilität,
- Oxidationsbeständigkeit,
- höherer Eigenspannung und
- höherer Wärmeleitfähigkeit.
Diese Charakteristik führt zu besonderen Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten:
- Glatte Oberfläche
- Hohe mechanische Härte
- Chemische Beständigkeit
- Niedriger Reibungskoeffizient zwischen Werkzeug und Werkstück
- Gute Korrosionsbeständigkeit
- Nicht reflektierende Oberfläche
- Eignung für biokompatible Produkte
Kategorien von DLC-Beschichtungen
- a-C = Wasserstofffreier amorpher Kohlenstoff
- ta-C = Tetraedrisch gebundener wasserstofffreier amorpher Kohlenstoff
- a-C:Me = Metall-dotierter wasserstofffreier amorpher Kohlenstoff
(Me = Ti) - a-C:H = Amorpher Kohlenstoff mit Wasserstoff
- ta-C:H = Tetraedrisch gebundener amorpher Kohlenstoff mit Wasserstoff
- a-C:H:Si = Si-dotierter amorpher Kohlenstoff mit Wasserstoff
- a-C:H:Me = Metall-dotierter amorpher Kohlenstoff mit Wasserstoff
(Me = W, Ti)
Vergleich der wichtigsten Eigenschaften von PLATIT DLC-Beschichtungen
DLC1
DLC2
DLC3
PLATIT-Beschichtungs-Anlage
Pi111,
Pi411,
PL1011Pi411,
PL711,
PL1011Pi411
Zusammenstellung
a-C:H:Me
a-C:H:Si
ta-C + a-C
(über 50% ta-C)Prozess
Arc in C2H2-Atmosphäre
PECVD
Sputtering
Schichtarchitektur
Als Topschicht
Als Stand-Alone oder als Topschicht
Als Stand-Alone
Dotierung
Ti oder Cr
Si
Keine
Schichtdicke [µm]
< 1
< 3
0,3 - 1
Young’s Modulus [GPa]
200
250
350 - 450
Nanohärte [GPa]
< 20
> 25
35 - 55
Rauigkeit
Ra ~ 0,1 µm
Rz ~ SchichtdickeRa ~ 0,03 µm
Rz ~ SchichtdickeRa ~ 0,06 µm
Rz ~ SchichtdickeReibungskoeffizient [μ] von PoD (bei RT, 50 % Luftfeuchtigkeit)
0,15
0,1 - 0,2
0,1
Max. Anwendungs-Temperatur [°C]
400
400
450
Beschichtungs-Temperatur [°C]
< 400
< 220
< 100
Hauptanwendung
Verbesserung des WZ-Einlaufverfahrens,Schmierung durch Formung von Transferfilmen
Bauteile, Stempel und Matrizen
Werkzeuge
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