DLC膜をめっきするためのパルス状イオンコーティング技術

- May 09, 2018-


高エネルギー粒子がコーティングに関与する。 一方で、それらは、膜を緻密にし、基板との良好な遷移層を形成し、膜の接着性を高める利点を有する。 一方、膜の内部応力が増大して膜が破損する。 これは、DLC膜がメッキされたときに特に顕著である。 ストレス解放現象を引き起こす多くの要因があり、さらに複雑である。 最も重要かつ直接的な要因は、基板の表面状態、基板の熱伝導率、基板温度、堆積速度および膜の厚さである。


基板温度の上昇に伴い、膜の密着性が向上する。 DLC膜は、通常、低温で堆積されるパルスアークイオンプレーティングプロセスによってめっきされ、膜層は引張応力を示す。 高温で堆積すると、膜の密度が増加し、圧縮応力が現れる。 このとき、フィルムが破損して密着性が急激に低下する。 したがって、めっきプロセス中の基板温度の上昇には上限がある。


各基板に対して異なる最適堆積速度閾値が存在する。 この閾値では、接着力が最も優れている。 この値以下では、フィルムがわずかに緩み、粘着力がやや劣り、この値を超えると、フィルム層の内部応力が急激に増加し、粘着力が最も悪くなる。 重大な場合には、フィルム層は全体的な剥離現象を有する。


DLC膜をパルスアークイオンプレーティングで被覆した。 膜厚の増加に伴って内部応力も増加した。 異なる基板材料および異なるメッキプロセスに対応して、最大厚さは閾値を有する。 この閾値内では、接着力は非常に良好であり、この閾値を超え、接着性が極めて悪く、フィルムが脱落している。


DLC膜をパルスアークイオンプレーティング法でめっきする場合、異なる基板材料と異なる膜厚に応じて異なるめっきプロセスを選択し、できるだけ基板表面仕上げおよび清浄度を改善する。 基板温度および堆積速度の合理的な選択。 基板材料が良好な熱伝導率および薄膜層を有する場合、より高い堆積速度を選択することができる。 逆に、膜と基板との間の高い堅さを保証するためには、堆積速度を低下させる必要がある。