類金剛石碳膜（DLC）是一種擁有接近金剛石性能的碳基薄膜。
碳元素排列結(jié)構(gòu)不同，材料所表現(xiàn)的性能就有所不同，如由碳元素的面心立方體結(jié)構(gòu)排列而成的金剛石硬度極高，碳元素呈層狀結(jié)構(gòu)的石墨質(zhì)地柔軟、潤滑性好。類金剛石碳膜由Sp3（類金剛石）和Sp2（類石墨）碳鍵排列組成，既具有接近金剛石的硬度，又表現(xiàn)出了良好的耐磨性、潤滑性。
類金剛石碳膜具有硬度高、摩擦系數(shù)低、抗腐蝕、導電性好、熱穩(wěn)定性好等特點，常用于提高材料表面的硬度和耐磨性，在刀具模具、醫(yī)療器械、機械零部件、汽車制造、電子設(shè)備、航天航空等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。
物理氣相沉積（PVD）、化學氣相沉積（CVD）、液相電化學沉積（LPD）等方法可實現(xiàn)類金剛石碳膜沉積。其中物理氣相沉積又細分為弧光放電法、脈沖激光沉積法、非平衡磁控濺射法等，化學氣相沉積細分為金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）、等離子體增強化學氣相沉積（PE-CVD）、激光化學氣相沉積（LCVD）等。
根據(jù)制備工藝不同，類金剛石碳膜又分為含氫類金剛石碳膜（H-DLC）和無氫類金剛石碳膜，H-DLC通常利用等離子體增強化學氣相沉積法制備。根據(jù)Sp2/Sp3鍵含量、摻雜物質(zhì)不同，類金剛石碳膜又分為ta-C（四面體非晶碳）、a-C（非晶碳）、a-C:H:Me（金屬摻雜含氫非晶碳）、a-C:H:X（改性含氫非晶碳）等。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2025-2029年全球及中國類金剛石碳膜（DLC）行業(yè)研究及十五五規(guī)劃分析報告》顯示，目前類金剛石碳膜已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)和商業(yè)化應(yīng)用，2024年全球類金剛石碳膜市場規(guī)模約7.5億美元。在國際市場上，類金剛石碳膜生產(chǎn)企業(yè)包括德國普威特、IHI Group、Oerlikon Balzers等。
我國類金剛石碳膜生產(chǎn)企業(yè)包括上海昌潤極銳超硬材料有限公司、深圳市黃金屋真空科技有限公司、江蘇菲沃泰納米科技股份有限公司等。sp3含量是衡量類金剛石碳膜質(zhì)量的重要技術(shù)指標，目前部分國產(chǎn)類金剛石碳膜sp3含量已達80%以上，技術(shù)水平達到國際先進水平。
新思界
行業(yè)分析人士表示，類金剛石碳膜接近天然金剛石硬度，且具有良好的耐磨性和潤滑性，在刀具模具、汽車制造、電子設(shè)備、航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，我國是制造業(yè)和加工業(yè)大國，類金剛石碳膜應(yīng)用空間廣闊。目前類金剛石碳膜研發(fā)仍不斷深入，研究方向包括性能優(yōu)化、制備工藝及設(shè)備、潤滑機理及應(yīng)用等。
關(guān)鍵字：
