Lo spessore dei rivestimenti in carbonio simile al diamante (DLC) può variare in modo significativo, passando da strati ultrasottili di circa 10 nanometri a rivestimenti funzionali da 2 a 40 micron. La scelta dello spessore dipende dall'applicazione e dalle proprietà specifiche richieste, come la durezza, la resistenza all'usura e la rugosità superficiale.
Variazione dello spessore:
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Strati ultrasottili (10 nm): Nelle prime fasi della ricerca sui film di diamante, i rivestimenti erano tipicamente spessi, spesso superiori a 1 micrometro. Tuttavia, i progressi nelle tecniche di sintesi hanno permesso di produrre rivestimenti molto più sottili, fino a circa 10 nanometri. Questi strati ultrasottili sono fondamentali per le applicazioni che richiedono uno spessore minimo senza sacrificare proprietà essenziali come la durezza e la lubrificazione.
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Rivestimenti funzionali (2-40 micron): Per applicazioni più robuste, come gli utensili da taglio, sono necessari rivestimenti più spessi. Questi rivestimenti, che vanno da 2 a 40 micron, garantiscono una maggiore durata e resistenza all'usura. La deposizione di questi rivestimenti è un processo lento, che spesso richiede uno o due giorni, il che contribuisce al costo più elevato degli utensili rivestiti di diamante rispetto ad altri metodi di rivestimento come la PVD.
Influenza della nucleazione e della crescita:
Lo spessore dei rivestimenti DLC dipende fortemente dalla densità di nucleazione e dalle dimensioni dei nuclei. Sono state sviluppate tecniche di nucleazione migliori per aumentare la densità dei film di diamante su substrati non diamantati, il che consente di ottenere rivestimenti più sottili ma continui. La crescita iniziale dei film di diamante segue tipicamente il modello Volmer-Weber, caratterizzato dalla crescita tridimensionale di isole di diamante isolate, che richiede uno spessore minimo di circa 100 nanometri per un film continuo su substrati non di diamante.Progressi tecnologici:
L'evoluzione della sintesi di film sottili di diamante è stata guidata da una ricerca interdisciplinare che ha coinvolto ingegneria meccanica, ingegneria chimica, chimica e fisica. Questa collaborazione ha portato allo sviluppo di diverse tecniche per la fabbricazione di rivestimenti diamantati ultrasottili, ampliandone lo spettro di applicazioni.
Caratterizzazione e qualità:
