天博体育中国官方网站 新的准分子工艺在低温下迅速创建超硬DLC膜

挑战

钻石状（DLC）碳被广泛用于形成高度耐磨涂料。但是当前的DLC涂料方法遭受了各种缺点。例如，四面体非晶碳（TA-C）是一种理想的无氢DLC材料，以其极端硬度（> 40 GPA）和低摩擦而闻名。但是，典型的生产方法会产生具有较高内部压力的薄膜，从而降低其性能。 天博体育中国官方网站公司的HagenGrüttner及其同事是Applied Sciences Mittweida的衍生产品，旨在开发一个可以制作低压力电影的新过程，适合工业生产。它们的方法基于使用相干248 nm精选激光器的唯一高脉冲能量基于脉冲激光沉积（PLD）。

解决方案

开发成功的低温生产方法的关键是结合两个基于准分子的过程：脉冲激光沉积（PLD）和退火。格鲁特纳（天博体育中国官方网站üttner）解释说：“基于优先级的PLD是一种众所周知的工业过程，用于生产功能性薄膜，例如高温超导膜。此外，它可以与低温底物一起使用。但是，当PLD过程（或任何其他过程）用于TA-C时，涂层层通常会包含巨大的强度（例如12 gpa），例如12 gpa的机制。

天博体育中国官方网站üttner及其同事解决了此问题，并通过使用两个创建了厚（Microns）TA-C涂层，其残留应力低至0.1 GPA连贯的leap 天博体育中国官方网站激光器。第一个天博体育中国官方网站专注于真空PLD生产室内的石墨靶标，该目标仅加热至90°C。高通量和深紫外光子产生的碳离子具有在基板上产生密集的TA-C层所需的高动能。这用于建立在基板上厚度高达100 nm的TA-C层。然后，从第二个天博体育中国官方网站覆盖了几个MM2的区域的脉冲将薄层照射。这将退火整个100 nm的TA-C新层，并减轻了残留的SRESS。 （通过在脉冲时踩下梁的位置来退火较大的区域涂层。）然后重复PLD工艺，以产生另一个100 nm的TA-C。重要的是，通过调整激光参数，团队能够改变由此产生的胶卷硬度，Young的模量和固有的压力缓解量。他们已经利用这一方面在钢等材料上生产了毕业层，以确保出色的粘附和非常硬的顶层。

结果

使用最佳沉积参数，Mittweida团队的硬度达到了高达70 GPA的硬度，Young的Moduli为700至800 GPA，这导致了极高的操作耐磨性。而且，由于平均表面粗糙度低于100 nm，低摩擦系数（≤0.1）也非常适合摩擦学应用。研究人员现在正在寻求商业化流程。 天博体育天博体育中国官方网站官方网站üttner总结了Excimer激光器的好处：“ Leap Excimer的高脉冲能量可实现大面积退火。我们使用高（150 Hz）的重复速率来支持快速TA-C沉积，并计划将稳定的输出和光滑的横向曲线提高到300 Hz。使得稳定的光束构成了同时精确的控制型号和Ennerealing ProcessEs和Ennealiting isses。

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