Ein alternatives Verfahren zur Abscheidung von dünnen modifizierten Diamantschichten

Abstract

Mit dem LaPlas-Verfahren lassen sich, alternativ zu den konventionellen vakuumbasierten CVD-Verfahren, hochwertige dünne polykristalline Diamantschichten abscheiden. Das Verfahren arbeitet ohne Prozesskammer bei Atmosphärendruck und ist daher für eine lokale Beschichtung auch großer, sperriger Bauteile geeignet. Beschichtbar sind unterschiedliche Werkstoffe (z.B. Mo), insbesondere Hartstoffe (z.B.WC-Co, Si₃N₄).

Basierend auf der Beimischung von Stickstoff in das Prozessgasgemisch wurden Schichten mit modifizierten Eigenschaften abgeschieden. Die Schichten besitzen eine niedrigere Reibzahl gegen Al₂O₃ als eine unter Standardbedingungen erzeugte polykristalline Diamantschicht und verschleißen den Gegenkröper um 50% weniger. Diese Eigenschaften können sehr interessant für den Verschleißschutz sein, insbesondere wenn kein Verschleiß beider Reibpartner erwünscht ist. Damit sind diese Schichten für Gleitpaarungen von großem Interesse, da der Systemverschleiß gering gehalten werden kann.

An alternative process for the deposition of thin modified diamond coatings

By LaPlas process, alternatively to the conventional CVD methods, thin polycrystalline diamond coatings of high quality can be deposited. The process operates without process chamber at atmospheric pressure and provides local coatings also for large bulky components. The coatings can be applied on a wide variety of materials (e.g.Mo,WC-Co,Si₃N₄).

Based on the addition of nitrogen into the process gas mixture coatings with modified properties were deposited. The coatings have a lower friction coefficient versus Al₂O₃ compared with polycrystalline diamond coatings produced under standard conditions and the Al2O3 ball wear is 50% less. These properties are very interesting, for example in bearing applications as the system wear can be kept low.