DLC涂层性能在哪些领域得到应用?

　　DLC涂层也叫类金刚石涂层，是一种在性质上与金刚石类似，具有sp2和sp3杂化的碳原子空间网络结构的非晶碳膜。因为结构及组成元素的性质，DLC涂层具有多种优异性能，如耐磨性强、红外透光性好、耐腐蚀性强、摩擦系数低、介电常数低、疏水性强、生物相容性好等，不同的性能在不同的领域得到广泛应用。下面，小编为大家分享一下DLC涂层性能在哪些领域得到应用吧。

　　一、在生物医学领域的应用

　　1、利用DLC涂层疏水性强制备医用金属材料

　　生物材料有时也称生物医用材料，一般是指以医疗为目的，能用于人工器官、外科修复、康复理疗、诊断、检查、治疗疾患等医疗领域，而对人体组织、体液没有不良影响的材料。医用金属材料在临床中的应用主要存在的问题是，由生理环境造成金属腐蚀的离子向周围组织扩散及植入材料自身性质的蜕变，前者可能导致毒副作用，后者可能导致植入的失败。DLC膜在腐蚀介质中表现出极高的化学惰性并有着良好的疏水性，可以有效阻挡氧气和溶液的渗透，从而能够保护基底材料免遭生理环境体液介质的腐蚀。

　　二、在微电子机械系统领域的应用

　　1、利用DLC涂层低表面能作为MEMS表面材料

　　随着装置零件尺寸下降，表面现象变得越来越重要。伴随着表面现象的范德华力，毛细管吸附作用以及由粘性引起的局部剪切力在微观条件下变得至关重要。MEMS的典型装置拥有尺寸范围从几十微米到几毫米的元件，并且一个单独元件部分的尺寸(取决于磨损牺牲层的厚度)更是在亚微米到几微米之间。表面附着力和摩擦力很大程度上决定着MEMS装置的性能。附着力低会引起产品合格率降低并在装配过程中会出现产品品质参差不齐的问题，高的摩擦磨损则会使产品提前损坏并降低产品的使用寿命。DLC拥有低表面能和大的接触角，这会降低独立元器件黏附到基体上的倾向，显著提高产品合格率、可靠性和使用寿命。

　　2、利用DLC涂层低摩擦系数作为MEMS固体润滑剂

　　微型机械驱动器具有运动的部分，如微型发动机、齿轮、轴承，在运行过程中会经历表面的紧密接合。在微尺度下，粘性剪切力特别高，所以液态润滑剂不再是降低摩擦的有效途径。以Si为基础的微型电动机、微型发动机仅能正常运行几分钟接着就会因为摩擦而导致崩溃。DLC涂层拥有很低的摩擦系数并且磨耗率(每单位滑动距离的磨耗量)也很低，使它们成为MEMS设备理想的固态润滑剂。实验阶段的线性电动机，滑动件表面覆盖了5~15nm厚的DLC层，延长了部件的使用寿命至(15~80)×106个周期。尽管大多数的MEMS马达并不应用于腐蚀性的空气环境中，但它们还是会通过物理吸附作用来接触到外界腐蚀环境，这个过程则会使材料的摩擦耐磨性能产生相当大的波动。四面体非晶碳膜(ta-C)在这方面的表现比含氢非晶碳膜(a-C：H)优越，它们的摩擦系数在真空及干燥环境下较高，但却在相当的范围内表现得很稳定，即使在湿度增加的环境中也没有显著增加。

　　3、利用DLC涂层多种性能充当MEMS结构材料

　　DLC涂层作为MEMS的结构材料时吸引人的特点就是它们高的杨氏模量，高硬度，高的热传导性，低的热膨胀系数。由于具有高的谐振频率，金刚石和DLC涂层已经成功地作为结构性材料应用在悬臂梁和梳状驱动器上;由于低的热膨胀系数，它们应用在双压电晶片结构上;由于可以很大程度地散热，它们广泛应用于MEMS的封装;而应用在微型齿轮和线性电动机上则是利用了它们低的摩擦系数和高的抗磨损性能。以DLC为基础的MEMS设备包括传感器和驱动器等。