DLC（類金剛石）涂層是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域常用的一種涂層，性質(zhì)近似于金剛石，具有良好的表面硬度、耐磨性、耐高溫性、耐腐蝕性以及低摩擦系數(shù)等特性，可分為無氫類金剛石碳膜(a-C)和氫化類金剛石碳膜(a-C：H)兩大類。這兩類DLC涂層的生長機(jī)理略有不同。下面，奧爾小編為大家分享一下DLC涂層生長機(jī)理是怎樣的及其基本結(jié)構(gòu)是什么吧。
　　

　　一、DLC涂層的生長機(jī)理

　　1、含氫DLC涂層的生長機(jī)理

　　
　　對于含氫的DLC涂層，與CVD金剛石涂層一樣，一般認(rèn)為碳與碳、碳與氫原子進(jìn)行雜化，形成堅(jiān)固的四面體結(jié)構(gòu)，氫原子的存在促進(jìn)形成SP3鍵，而刻蝕掉已經(jīng)形成的SP2鍵；在無序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，氫原子能夠終止碳原子至外端的懸掛鍵，阻止碳原子形成SP2鍵。由于氫原子的存在可以幫助和促進(jìn)SP3鍵的形成，因此人們認(rèn)為氫的存在是DLC涂層中形成SP3鍵所必需的，而且還建立了SP3與氫含量的關(guān)系。
　　
　　研究表明，隨著環(huán)境中氫原子含量的增加，涂層中SP3鍵含量增加，而且還發(fā)現(xiàn)氫含量為50%附近時硬度至大。
　　
　　含氫類金剛石涂層的生長模型分為三個階段，即等離子體的反應(yīng)（氣體的分子或原子分解、電離）；等離子體與表面作用以及涂層淺表面的作用。
　　

　　2、無氫DLC涂層的生長機(jī)理

　　
　　由于氫原子在一定含量范圍內(nèi)可以促進(jìn)涂層中SP3鍵的形成，很多研究者利用加氫技術(shù)來提高層中SP3的含量，但在隨后的應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)事實(shí)并非如此。
　　
　　無氫DLC涂層主要由SP3和SP2鍵碳原子相互混雜的三維網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，或是由超過80%的SP3鍵碳原子為骨架構(gòu)成。內(nèi)部不含氫原子。

二、DLC涂層的基本結(jié)構(gòu)

　　
　　類金剛石涂層不是由某個單質(zhì)組成，而是一種含有SP3和SP2鍵的非晶碳涂層，在傳結(jié)構(gòu)上屬于長程無序而短程有序的結(jié)構(gòu)。根據(jù)涂層中碳原子的鍵合方式以及SP3和SP2鍵含量比例的不同，可以分為如下三種結(jié)構(gòu)：
　　
　　1、非晶碳涂層，含有SP3和SP2鍵；
　　
　　2、含氫的非晶碳涂層，除了含SP3和SP2鍵之外，還含有一定數(shù)量的氫；
　　
　　3、四面體非晶碳涂層，含有大于80%的SP3鍵碳原子，也稱非晶金剛石涂層。
　　
　　以上就是DLC涂層生長機(jī)理是怎樣的及其基本結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容介紹。通過上述內(nèi)容可知，DLC涂層的生長機(jī)理可以根據(jù)不同結(jié)構(gòu)劃分。不同的生長機(jī)理帶來的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)也不同。