類金剛石薄膜又稱DLC薄膜,指具有類似金剛石性能的非晶態(tài)碳薄膜。DLC薄膜含有sp3和sp2雜化的碳原子,具有化學(xué)穩(wěn)定性好、耐磨性好、硬度高、生物相容性好、電絕緣性佳、熱穩(wěn)定性佳、摩擦系數(shù)低等優(yōu)勢,適用于生物醫(yī)學(xué)、汽車制造、電子電氣、航空航天等領(lǐng)域。
DLC薄膜制備方法包括液相沉積法、物理氣相沉積法以及化學(xué)氣相沉積法三種。液相沉積法以電化學(xué)沉積法為代表,具有綠色環(huán)保、參數(shù)易控制等優(yōu)勢,但成品質(zhì)量較差;物理氣相沉積法可細(xì)分為弧光放電法、非平衡磁控濺射法、脈沖激光沉積法等,其運行成本較高;化學(xué)氣相沉積法以等離子體增強化學(xué)氣相沉積法(PECVD)為代表,具有反應(yīng)速度快、成品質(zhì)量好等優(yōu)勢,可通過控制沉積參數(shù)制得高質(zhì)量產(chǎn)品,未來有望成為DLC薄膜主流制備方法。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2024-2029年中國類金剛石薄膜(DLC薄膜)行業(yè)應(yīng)用市場需求及開拓機會研究報告》顯示,DLC薄膜主要應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、汽車制造、電子電氣、航空航天等領(lǐng)域。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,DLC薄膜具有無毒、生物相容性好等優(yōu)勢,可用于手術(shù)器械、假肢以及植入材料制備過程中;在汽車制造領(lǐng)域,其可用于汽車發(fā)動機部件制造過程中;在電子電氣領(lǐng)域,其可用作電子元器件保護(hù)材料;在航空航天領(lǐng)域,其可用于飛行器引擎部件以及衛(wèi)星組件表面。
近年來,我國DLC薄膜研發(fā)熱情持續(xù)高漲,已取得眾多新進(jìn)展。2022年3月,中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所低維潤滑材料課題組的研究人員基于等離子體增強化學(xué)氣相沉積技術(shù),成功制備出一種異形件表面DLC薄膜,產(chǎn)品未來有望在刀具、齒輪、活塞環(huán)等異形件表面獲得應(yīng)用。
我國DLC薄膜主要生產(chǎn)商包括菲沃泰、長信科技、梯愛司新材、久之洋等。菲沃泰專注于納米薄膜產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售,為我國DLC薄膜代表企業(yè)。菲沃泰采用自主研發(fā)的PECVD設(shè)備制備DLC薄膜,其產(chǎn)品兼具高硬度以及高耐磨性,在顯示器件中已獲得應(yīng)用。
新思界
行業(yè)分析人士表示,DLC薄膜作為一種高性能薄膜,在眾多高新技術(shù)領(lǐng)域擁有廣闊應(yīng)用前景。在市場競爭方面,目前我國已有多家企業(yè)及科研機構(gòu)布局DLC薄膜行業(yè)研發(fā)及生產(chǎn)賽道,其市場競爭日益激烈。未來伴隨研究深入、技術(shù)進(jìn)步,我國DLC薄膜行業(yè)發(fā)展速度將進(jìn)一步加快。