類金剛石薄膜（DLC）是1種非晶薄膜，可分為無(wú)氫類金剛石碳膜(a-C)和氫化類金剛石碳膜(a-C：H)(圖2)兩類 。無(wú)氫類金剛石碳膜有a-C膜(主要由sp3和sp2鍵碳原子相互混雜的三維網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成)，以及四面體非晶碳(tetrahedral carbon，簡(jiǎn)稱ta-C)(主要由超過(guò)80%的sp3鍵碳原子為骨架構(gòu)成)；氫化類金剛石碳膜(a-C：H)又可分為類聚合物非晶態(tài)碳(polymer—like carbon，簡(jiǎn)稱PLC)、類金剛石碳、類石墨碳3種，其三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中同時(shí)還結(jié)合一定數(shù)量的氫.

      類聚合物非晶態(tài)碳是含氫金剛石薄膜的一種它是非晶體又有類似于聚合物那種通過(guò)相同簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元通過(guò)共價(jià)鍵重復(fù)連接而成的化合物。這種類金剛石薄膜因?yàn)閟p2鍵占據(jù)了主要數(shù)量，所以比較軟，又不具備石墨的特性，使得它的用途受到了限制，在摩擦學(xué)的應(yīng)用上還處在起步階段。

      類金剛石碳膜（diamond-like carbon films，簡(jiǎn)稱DLC膜），是含有類似金剛石結(jié)構(gòu)的非晶碳膜，也是我們?cè)谶@里真正需要介紹的一種。DLC膜的基本成分是碳，由于其碳的來(lái)源和制備方法的差異，DLC膜可分為含氫和不含氫兩大類。DLC膜是一種亞穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)程無(wú)序的非晶材料，碳原子間的鍵合方式是共價(jià)鍵，主要包含sp2和sp3兩種雜化鍵，在含氫DLC膜中還存在一定數(shù)量的C-H鍵。我們從1996年起開(kāi)始磁過(guò)濾真空弧及沉積DLC膜研究，正在完善工業(yè)化技術(shù)。如等離子體源沉積法、離子束源沉積法、孿生中頻磁控濺射法、真空陰極電弧沉積法和脈沖高壓放點(diǎn)等。不同的制備方法，DLC膜的成分、結(jié)構(gòu)和性能不同。

      類金剛石碳膜（Diamond-like carbon films，簡(jiǎn)稱DLC膜）作為新型的硬質(zhì)薄膜材料具有一系列優(yōu)異的性能，如高硬度、高耐磨性、高熱導(dǎo)率、高電阻率、良好的光學(xué)透明性、化學(xué)惰性等，可廣泛用于機(jī)械、電子、光學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，具有良好的應(yīng)用前景。我們開(kāi)發(fā)了等離子體-離子束源增強(qiáng)沉積系統(tǒng)，并同過(guò)該系統(tǒng)中的磁過(guò)濾真空陰極弧和非平衡磁控濺射來(lái)進(jìn)行DLC膜的開(kāi)發(fā)。

      該項(xiàng)技術(shù)廣泛用于電子、裝飾、宇航、機(jī)械和信息等領(lǐng)域，用于摩擦、光學(xué)功能等用途。我國(guó)技術(shù)正處于發(fā)展和完善階段，有巨大市場(chǎng)潛力。

      類石墨碳是含氫類金剛石中的最后一類，它具有類似于石墨的特性，sp2在含量較高在百分之七十左右?，F(xiàn)代，類金剛石碳膜因同時(shí)具有高硬度和低摩擦系數(shù)而引起廣泛關(guān)注, 然而, 它與工業(yè)中常用的鐵基材料存在“ 觸媒效應(yīng)” ,即, 鍍的刀具在加工黑色金屬的過(guò)程中高硬度砂鍵會(huì)轉(zhuǎn)化成軟的護(hù)鍵, 使耐磨性急劇下降, 因此限制了它的應(yīng)用范圍年限, 柳襄懷等采用離子束輔助沉積功技術(shù)制備出了用于滿足電磁功能要求的“ 石墨化” 的膜年, 提出存在高硬度“碳結(jié)構(gòu)”，其后,英國(guó)及公司采用全封閉非平衡磁控濺射制備出了高硬度碳膜專利一鍍層閱研究表明一以砂結(jié)構(gòu)為主, 在與鋼鐵材料摩擦?xí)r未出現(xiàn)“ 觸媒效應(yīng)” 且硬度適中、摩擦系數(shù)小、比磨損率較低一個(gè)數(shù)量級(jí), 具有極其優(yōu)越的摩擦學(xué)性能碳膜的結(jié)構(gòu)和性能很大程度上與其制備工藝有關(guān)方法便于控制輔助轟擊參數(shù)以改變鍍層的結(jié)構(gòu), 磁控濺射沉積速率較高, 可制備厚鍍層，此類碳膜既非又非普通石墨, 暫稱之為類石墨碳膜。