Высокопрочное углеродное покрытие (DLC или алмазоподобное покрытие)

Скачать статью "Покрытия" (PDF, 263 KB)
DLC, возможно, одно из самых прочных оптических покрытий, придающее поверхности чрезвычайное сопротивление абразивам, солям, кислотам, щелочам и маслам. Чаще всего это покрытие используется для кремниевых и германиевых окон, размещающихся в военной технике и наружных тепловизорах. DLC защищает внешние оптические поверхности от скоростных частиц в воздухе, от морской воды, машинного топлива и масла, высокой влажности, неправильного обращения и т.п.
 
Один слой твердого углерода, нанесенный специальными методами, сочетает сильные защитные свойства и хорошее просветляющее действие. DLC имеет очень хорошую адгезию к германию и кремнию.

DLC характеризуется средними уровнями поглощения и рассеяния во всем инфракрасном диапазоне длин волн, где оно используется. Имея показатель преломления порядка 2.0, DLC обладает хорошим широкополосным просветляющим действием, как на германий, так и на кремний. Являясь однослойным покрытием, оно может быть оптимизировано на определенный диапазон длин волн (обычно на 3-5 и 8-14 микронные полосы) путём подгонки толщины слоя во время нанесения покрытия.

Табл. 1  Пропускание кремниевого окна (толщина 2 мм).  Одна сторона покрыта стандартным широкополосным просветляющим инфракрасным покрытием, оптимизированным для достижения наименьших потерь на отражение в диапазоне 3-5 микрон. Вторая сторона покрыта DLC слоем, также оптимизированным на диапазон 3-5 микрона.  

Длина волны, микроны
Пропускание, % Длина волны, микроны Пропускание, % Длина волны, микроны Пропускание, %
3.00 87,07 3.68 96,29 4.36 96,70
3.04 88,06 3.72 96,52 4.40 96,65
3.08 88,81 3.76 96,70 4.44 96,59
3.12 89,41 3.80 96,84 4.48 96,52
3.16 89,94 3.84 96,94 4.52 96,45
3.20 90,46 3.88 97,00 4.56 96,36
3.24 90,98 3.92 97,03 4.60 96,25
3.28 91,52 3.96 97,04 4.64 96,12
3.32 92,08 4.00 97,03 4.68 95,97
3.36 92,64 4.04 97,01 4.72 95,80
3.40 93,21 4.08 96,98 4.76 95,60
3.44 93,77 4.12 96,94 4.80 95,37
3.48 94,30 4.16 96,90 4.84 95,11
3.52 94,80 4.20 96,87 4.88 94,82
3.56 95,25 4.24 96,82 4.92 94,50
3.60 95,65 4.28 96,78 4.96 94,15
3.64 96,00 4.32 96,74 5.00 93,76

 DLC+широкополосное просветляющее покрытие на германиевом окне толщиной 2 мм
Рис. 1 DLC+широкополосное просветляющее покрытие на германиевом окне толщиной 2 мм.

Характеристики DLC

Химические свойства
Состав углерод, водород
Структура Смесь sp3 (тетрагональный алмазный тип кристаллической решетки) и sp2 (тригональный графитовый тип) с аморфным углеродом
Способность к взаимодействию Инертен к кислотам, щелочам, растворителям, солям, воде и другим реагентам при окружающей температуре
Физические свойства
Плотность 1.8-2.1 г/см3
Удельная теплопроводность 10 Вт/см × K
Коэффициент теплового расширения 9 × 10-6/°C
Электрическое сопротивление Несколько MОм × см
Диэлектрическая постоянная около 4-11
Адгезия > 5000 Па на квадратный дюйм (усилие на отрыв)
Проницаемость Непроницаем для водорода и других газов
Оптические свойства
Оптическая прозрачность В диапазоне от ближнего до дальнего инфракрасного (см. табл. 2)
Показатель преломления 1.85 - 2.0 (см. табл. 2)
Толщина слоя Зависит от длины волны. Например, для длины волны 10.6 микрона толщина слоя составляет 1.4 микрона
Шероховатость поверхности В зависимости от подложки
Напряжения Не измерялись
Другие свойства
Температура осаждения 10°C приблизительно
Диапазон рабочих температур От -60°C до +400°C
Биологическая совместимость Не разрушает клетки, нет воспалительного действия
Прочностные характеристики Хорошее сцепление с поверхностью подложки, стойкость к жесткому трению и механическим ударам, высокой влажности, воздействию высокой и низкой температуры, к тепловому удару, к парам соли, к растворам соли, к растворению в воде и осаждению атмосферной влаги, воздействию пыли и песка, сопротивление некоторым кислотам, сопротивление маслам и дизельному топливу по стандартам: MIL-C-675C, MIL-STD-810


Табл. 2 Зависимость показателя преломления и коэффициента поглощения покрытия от длины волны.

Длина волны, микрооны Показатель преломления, n Коэффициент поглощения, см-1
0.4 2.05 0.28
0.5 2.04 0.22
0.6 2.02 0.14
0.7 2.01 0.08
0.8 2.0 0.04
0.9 1.99 0.03
1.0 1.98 0.027
1.1 1.97 0.026
1.2 1.965 0.025
2.0 1.95 0.025
3.0 1.945 0.025
4.0 1.943 0.025
5.0 1.941 0.025
6.0 1.94 0.025
7.0 1.938 0.025
8.0 1.935 0.024
9.0 1.933 0.024
10.0 1.931 0.024
11.0 1.93 0.023
12.0 1.93 0.023
13.0 1.93 0.023
14.0 1.93 0.023

 

 

Склад продукции

Продукция,  доступная для заказа и готовая к отгрузке.

Склад продукции.

Условия приобретения

Минимальный заказ/ Доставка/ Условия оплаты/ Гарантии...

Импульсный терагерцовый спектрометр ITS-2
"Тидекс" модифицировал импульсный терагерцовый спектрометр ITS-1 и создал новую модель - ITS-2, которая является комплексным решением для широкополосной терагерцовой спектроскопии во временной области.