b.內(nèi)應力和結(jié)合強度。薄膜的內(nèi)應力和結(jié)合強度是決定薄膜的穩(wěn)定性和使用壽命，影響薄膜性能 的兩個重要因素，內(nèi)應力高和結(jié)合強度低的 DLC 膜容易在應用中產(chǎn)生裂紋、褶皺，甚至脫落， 所以制備的 DLC 膜最好具有適中的壓應力和較高的結(jié)合強度。大部分研究表明，直接在基體上沉積的 DLC 膜的膜/基結(jié)合強度一般比較低，通過采用 Ti/TiN/TiCN/TiC 中間梯度過渡層的方法提高 DLC 膜與基體的結(jié)合強度，在模具鋼上沉積 DLC 膜的結(jié)合強度達 44N-74N，制備的膜導總體厚度可達 5微米。

　2)摩擦性能 DLC 膜不僅具有優(yōu)異的耐磨性，而且具有很低的摩擦系數(shù)，一般低于 0.2，是一種優(yōu)異的表面 抗磨損改性膜。DLC 的摩擦系數(shù)隨制備工藝的不同和膜中成分的變化而變化，其摩擦系數(shù)最低 可達 0.005。摻雜金屬元素可能降低其摩擦系數(shù)，但加入 H 能提高潤滑作用，環(huán)境也對摩擦 系數(shù)有一定的影響。但總的來說，DLC 膜與傳統(tǒng)的硬質(zhì)薄膜(如上述的 TiN、TiC、TiAlN 等) 相比，在摩擦系數(shù)方面具有明顯優(yōu)勢，這些傳統(tǒng)硬質(zhì)薄膜的摩擦系數(shù)都在 0.4 以上。國此，DLC 膜有可能在許多摩擦學領域替代這些傳統(tǒng)硬膜。

　　3)熱穩(wěn)定性 由于 DLC 屬亞穩(wěn)態(tài)的材料，熱穩(wěn)定性差是限制 DLC 膜應用的一個重要因素，在 300攝氏度 以上 退火時即出現(xiàn)了sp3 鍵向 sp2 鍵轉(zhuǎn)變，為此，人們進行了大量的工作試圖提高其熱穩(wěn)定性。有研 究發(fā)現(xiàn)：Si 的加入可以明顯改善 DLC 膜的熱穩(wěn)定性，含 20 at%Si 的 DLC 膜在 740攝氏度 退火時才 出現(xiàn) sp3 鍵向 sp2 鍵轉(zhuǎn)變。同樣，金屬(如 Ti、W、Cr)的摻入也可提高 DLC 膜的熱穩(wěn)定性， 我們正在對這方面進行研究。

　　4)耐腐蝕性 純 DLC 膜具有優(yōu)異的耐蝕性，各類酸、堿甚至王水都很難侵蝕它。但摻雜有其他元素的 DLC 膜的耐蝕性有所下降，這是由于摻雜的元素首先被侵蝕，從而破壞了膜的連續(xù)性所致。

　　5)表面狀態(tài) DLC 膜表面一般較光潔，對基材的表面光潔度沒有太大的影響，但隨著膜厚的增加，表面光 潔度會下降。不同的沉積方法所得到的 DLC 膜表面光潔度也是不同的，用離子源技術沉積的 DLC 膜表面質(zhì)量明顯優(yōu)于電弧離子鍍。 DLC 膜具有很好的抗粘結(jié)性，特別是對有色金屬(如銅、鋁、鋅等)，對塑料、橡膠、陶瓷等 也有抗粘結(jié)性。

　　DLC 膜在機械功能領域上的應用

　　1)鉆頭、銑刀 DLC 膜可以應用于鉆頭和銑刀上，特別是摻雜金屬的 DLC 膜，它不僅具有高的硬度，還具有 低的摩擦系數(shù)、抗有色金屬粘結(jié)。荷蘭的 Hauzer 公司制備的摻金屬 DLC 膜層，用于切削高強度 鋁合金時，能減少表面所謂的切屑瘤(BUE)。結(jié)果是延長工具的壽命并使工件材料在切削后表 面光滑。特別是在干切削和深孔加工方面，膜層性能非常好。廣州有色金屬研究院也進行了 在銑刀上鍍 TiAlN+DLC 膜，在加工有色金屬時明顯提高使用壽命及加工質(zhì)量。

　　2)光盤模具及其輔助模具 光盤模具是生產(chǎn) CD、CDR、DVD 的重要工具，為了減少它與母盤(鎳盤)的摩擦，希望模具 表面硬且摩擦系數(shù)小，目前，國外大多采用 DLC 膜層，大大提高了模具的壽命和盤片的質(zhì)量，同 時在其輔助模具上鍍 DLC 膜，其壽命也達到了配套使用的要求。 鍍膜之后有硬度高，摩擦系數(shù)低，耐磨，耐腐蝕，抗粘結(jié)性好且環(huán)保等特點。 光盤模具輔助沖模