Принцип:
В вакуумной камере ионы газа, генерируемые тлеющим разрядом (например, Ar⁺), ускоряются электрическим полем для бомбардировки твердого целевого материала. В результате этого ударного процесса целевые атомы выбрасываются и осаждаются на подложке, образуя тонкую пленку. Для повышения эффективности за мишенью прикладывается магнитное поле, удерживающее электроны вблизи поверхности мишени, что значительно увеличивает вероятность столкновения с молекулами газа.

Принцип:
При использовании дугового разряда на поверхности мишени генерируется одно или несколько крошечных катодных пятен с чрезвычайно высокой плотностью энергии. Целевой материал мгновенно плавится, испаряется и сильно ионизируется, образуя поток ионов высокой энергии, который осаждается на подложке под отрицательным напряжением смещения.

Принцип:
В условиях вакуума исходные материалы испаряются с помощью таких методов нагрева, как резистивный нагрев, электронно-лучевая бомбардировка или лазерный нагрев. Испаренные атомы или молекулы линейно перемещаются к поверхности подложки и конденсируются в тонкую пленку.

Определение:
DLC (алмазоподобный углерод) относится к широкому классу аморфных углеродных пленок со свойствами, аналогичными алмазу. Его основным компонентом является углерод, состоящий из смешанной связующей структуры sp³ (алмазоподобных) и sp² (графитоподобных) связей.

DLC и Ta-C (тетраэдрический аморфный углерод) не являются независимыми технологиями PVD, параллельными магнетронному распылению или катодно-дуговому осаждению. Вместо этого они представляют собой особые тонкопленочные материалы, которые можно производить с использованием одной или нескольких технологий осаждения, упомянутых выше.

Проще говоря, DLC и Ta-C можно понимать как “изготавливаемые продукты”, в то время как такие технологии, как магнетронное распыление, катодно-дуговое осаждение и испарение, являются другими “методами производства.” Например, покрытия Ta-C можно получить с использованием технологий PVD, таких как лазерно-дуговое осаждение.

Технологии осаждения:
Может быть приготовлен с использованием магнетронного распыления или различных методов, не связанных с PVD.

Характеристики:
Высокая твердость, сверхнизкий коэффициент трения, отличная износостойкость, высокая химическая инертность и исключительная биосовместимость.

Приложения:
Подходит для компонентов двигателя, литьевых форм, прецизионных подшипников, бритвенных лезвий, медицинских приборов, защиты головок жестких дисков и многого другого.

Передовая разработка:
Текущие исследования сосредоточены на достижении сверхнизкого трения (коэффициент трения <0,01) для повышения энергоэффективности, в то время как легирование элементов (таких как Si и F) изучается для повышения производительности в различных рабочих средах.

Определение:
Ta-C (тетраэдрический аморфный углерод) представляет собой категорию с наивысшей производительностью в семействе DLC. Его отличительной особенностью является чрезвычайно высокое содержание углеродных связей sp³ (обычно более 80%), что обеспечивает твердость и износостойкость, значительно превосходящие обычные DLC-покрытия.

Как и DLC, Ta-C не является независимой технологией PVD, параллельной магнетронному распылению или катодно-дуговому осаждению, а скорее представляет собой особый тонкопленочный материал, полученный с помощью одной или нескольких передовых технологий осаждения.

Технологии осаждения:
Требуются методы высокоэнергетического и высокоионизированного осаждения. Лазерно-дуговое осаждение в настоящее время является одним из наиболее успешных и широко распространенных промышленных методов.

Характеристики:
Чрезвычайно высокая твердость (до 70 ГПа или 7000 HV), сверхнизкий коэффициент трения (ниже 0,01 при смазке), исключительная износостойкость и чрезвычайно низкая температура осаждения (<100°C), что позволяет наносить покрытия на пластиковые подложки.

Приложения:
Используется в высокопроизводительных режущих инструментах (особенно для сухой резки), прецизионных формах, безмасляных подшипниках, системах зубчатой передачи и прецизионных механических компонентах, требующих чрезвычайной износостойкости.

Передовая разработка:
Текущие направления исследований включают в себя создание практически бездефектных покрытий с помощью систем плазменной фильтрации нового поколения, перенос суперсмазывающих свойств из лабораторных исследований в реальные инженерные приложения и комбинирование Ta-C с твердыми смазочными материалами, такими как MoS₂, для выдерживания еще более суровых условий эксплуатации.