钻石具有高硬度丶高热传导系数丶低膨胀系数丶低摩擦系数与高 化学安定度等特性,但钻石产量稀少丶价格昂贵且加工困难,类钻碳薄膜具有和天然钻石相近的性质,其中包括了有高硬度丶耐腐蚀性佳丶表面平滑丶摩擦系数小丶抗磨耗性佳丶生物相容性佳等,且有价格上之优势。由於具有这些优越特性,使其在机械丶电子丶半导体等工业之应用日益广泛。
类钻碳薄膜是由SP2及SP3组成,如能将SP2晶格减少,且增加SP3晶格,类钻碳薄膜将会很接近钻石薄膜,然而由於在结构中含有被扭曲的 sp3 键结,造成所沈积的类钻碳膜通常都具有很高的内应力,再加上如果类钻碳膜和基板的附着力不佳时,就很容易产生破裂丶剥落等现象的缺点。
类钻碳薄膜的石墨键结SP²是非常具有规则排列的HCP 结构,纯度好的石墨在水平方向的热传导系数极佳;但在垂直方向只能靠凡得瓦力做原子键结,所以层与层之间的键结力差,影响了晶格的震动及声子传递,因此热传导系数极差,SP³晶格的特性是属於等向性,不受方向影响。
一般常使用真空电浆镀膜技术来制作类钻碳膜,类钻碳膜具备黑色的外观丶高表面硬度(Hv>1200)丶低摩擦系数(μ<0.2)丶高化学钝性有极佳的耐蚀性丶优异的抗沾黏特性,并且可藉由制程参数改变来调整镀膜各项特性。一般应用於铣刀工具丶模具丶机械零件表面抗沾粘处理及外观装饰丶光学镜片丶生医材料等镀膜用途。
资料来源:网路汇整