寻求超越极限是超级跑车、摩托车制造商和专业赛车车队的一个标志性特征，因为他们在全球竞争激烈的市场上竞争。为了在公路和轨道上完成任务，它们需要不断地推动所有组成部分的运行性能极限。
高性能车辆中最苛刻的环境之一是发动机和气门机构(如凸轮轴、活塞销、气门、升降器和手指从动件)的高摩擦、磨损和接触区域，这些区域的接触压力和滑动速度都很高。涂层通过减少摩擦和增加硬度来减少磨损发挥着关键作用。通过这样做，性能得到了增强，关键组件的使用寿命也得到了延长。
然而，利用涂层来提高关键部件的性能和寿命是复杂的，因为涂层必须在摩擦、润滑和磨损的摩擦环境中工作。除了提供坚硬、光滑的表面外，涂料还必须对金属基材具有优异的附着力。
当前涂层技术的局限性2022世界杯八强水位分析
迄今为止，在这种环境下，涂料的性能标准一直是类金刚石(DLC)涂料，在过去的25年里，它一直是原始设备制造商和专业赛车运动的首选涂料。这些涂层是通过等离子体辅助化学气相沉积(PACVD)生产的，该涂层非常坚硬，但很薄，在提供硬度和减少摩擦的同时，对基材具有高附着力。在该涂层家族中，大多数涂层是由非晶态碳和氢(a-C:H)制成的。
“虽然今天的a-C:H涂料可以以低价格大批量生产，但就其设计性能而言，它们已经达到了性能极限，”国际涂料制造商欧瑞康巴尔泽斯赛车运动部门经理Marc Hervé表示。“当客户寻求比a- c:H涂层更高的性能时，迄今为止唯一的选择是更昂贵和耗时的无氢DLC。”
无氢涂层仅占DLC类别的一小部分，采用电弧法物理气相沉积(PVD)制成，可产生四面体非晶碳或ta-C。虽然这可以用来创建一个非常密集，硬涂层与高附着力，该过程产生小液滴，有助于粗糙的表面完成。
因此，涂料制造商必须完成二次抛光工艺，以使表面光滑。由于它的硬度，这是一个耗时和昂贵的过程。
“无氢DLC涂层非常坚硬，粘附性好，但该工艺会留下粗糙的表面，需要二次抛光，”Hervé解释道。它可能很贵，因为涂层很硬，需要时间和专门的设备。”
创建新的绩效标准
幸运的是，最近在更硬、更光滑的DLC涂层开发方面的进展是由应用过程的改进所推动的，Hervé说。
在欧瑞康巴尔泽斯开发的专利工艺中，DLC涂层可以利用可伸缩脉冲功率等离子体(S3p)进行应用，它结合了电弧蒸发和溅射方法的优点。电弧蒸发以生产高附着力的致密涂层而闻名。溅射是一种传统的涂层技术，原子从目标或源材料中喷射出来，沉积在基片上，以高水平的平滑而闻名。
其结果是一种无氢DLC涂层，可提供高硬度、低摩擦和光滑表面的独特组合。S3p技术产生高水平的“金刚石”(四面体)键，硬度高达40 GPa(压痕硬度，H它)．相比之下，典型的DLC涂层的硬度水平在20-30 GPa范围内，而WC/C涂层只有10-15 GPa。
因此，该涂层(称为BALIQ CARBOS)提供了该类别中最坚硬的表面涂层，硬度高达目前DLC涂层的两倍。通过calo测试(磨料浆形成球状坑)，该涂层的磨粒磨损比20 GPa的硬DLC涂层低3倍。
超硬BALIQ碳涂层的独特之处在于，它既提供了碳涂层的低摩擦，又具有溅射过程中应用的典型涂层的光滑度，与其他溅射或PACVD涂层相同的低粗糙度Ra = 0.03µm。此外，无需额外的抛光处理即可实现平滑，节省了时间和成本。在大多数情况下，组件可以在涂层后立即使用。
该涂层工艺在相对较低的温度下运行，低于200°C，而其他DLC涂层的温度高达350°C，这使其能够应用于更广泛的材料面板，有效地与铝和钢基材结合。这为涂层应用提供了更多的选择，更高的硬度直接转化为更长的组件使用寿命。
更硬的DLC涂层在硬度、光滑度和温度方面的进步，有望为oem和专业赛车车队提供一个机会，在他们追求在快车道上实现高性能目标的同时，提高他们的精密发动机组件的速度和耐久性。
有关BALIQ碳水化合物的更多信息，请访问www.oerlikon.com/balzers/baliqcarbos．
Oerlikon Balzers著
