Высокопрочное углеродное покрытие (DLC или алмазоподобное покрытие)

Скачать статью "Оптические покрытия" (PDF, 4135 KB)

DLC (алмазоподобное покрытие), возможно, является самым прочным оптическим покрытием. Оно отличается высочайшей устойчивостью к солям, кислотам, щелочам, большинству органических растворителей. Высокая механическая твёрдость и низкий коэффициент трения делают данную плёнку чрезвычайно стойкой к абразивным воздействиям. DLC имеет очень хорошую адгезию к германию и кремнию.

Данное покрытие чаще всего используется на внешних поверхностях кремниевой и германиевой оптики тепловизоров, применяемых в военной технике и/или работающих в экстремальных климатических условиях. DLC защищает внешние оптические поверхности от абразивного воздействия частиц пыли в воздухе, от морской воды и соли, от машинного масла и топлива, высокой влажности, неправильного обращения и т.п.

Плёнка характеризуется умеренным уровнем поглощения и рассеяния во всем инфракрасном диапазоне длин волн. Показатель преломления алмазоподобной плёнки в ИК-диапазоне близок к 1.95.

Благодаря этому нанесенный специальными методами слой DLC сочетает выдающиеся защитные свойства с хорошим просветляющим действием.

Являясь однослойным покрытием, DLC может быть оптимизировано на определенный диапазон длин волн (обычно на 3-5 или 8-14 микронные полосы) путём подгонки толщины слоя.

Рис. 1. Спектры пропускания германиевых деталей с двусторонним DLC и с DLC-BBAR. Толщина 1 мм.




Рис. 2. Отражение от поверхности германиевой детали с плёнкой DLC.

Рис. 3. Спектры пропускания кремниевых деталей с двусторонним DLC и с DLC-BBAR.

Рис. 4. Отражение от поверхности кремниевой детали с плёнкой DLC.

Спецификация

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. Горит при температуре > 400°C.
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
Проницаемость	Непроницаем для водорода и других газов
Оптические свойства
Оптическая прозрачность	В диапазоне от ближнего до среднего инфракрасного
Показатель преломления	1.85 - 2.0
Другие свойства
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