ہیرے جیسا کاربن (DLC) ایک امورفس کاربنی فلم ہے جس میں کاربن کے ایٹم ایک ساتھ ہیرے جیسی sp3 اور گرافائٹ جیسی sp2 بندشیں رکھتے ہیں، اور عام طور پر اسے PVD یا CVD سے سبسٹریٹ کی سطح پر جمع کیا جاتا ہے۔ یہ اس سائٹ پر بحث شدہ مائع کوٹنگ کے خاندان سے نہیں ہے: رنگ ہوا میں پھیل کر اور جڑ سے بندھ کر کئی دہائی µm موٹا تہہ بناتا ہے، جبکہ DLC فلم آئن کے بمباری سے ایٹم بہ ایٹم بڑھتی ہے اور اس کی موٹائی ذیلی مائیکرومیٹر سے چند µm تک ہوتی ہے۔ مشینی جز کے سطح پر دونے ایک دوسرے کو پوری کرتے ہیں، اسی لیے کوٹنگ کے صارف کو DLC کے اعداد اور ناکامی کی حدود معلوم ہونی چاہئیں۔
خلاصہ تین دھرے پوری بحث اٹھائے ہوئے ہیں۔ پہلا: اندرونی دباؤ۔ جمع کرنے کے وقت دباؤ عام طور پر 8-10 GPa تک جاتا ہے اور موٹائی کے ساتھ جمع ہوتا ہے؛ ایک حد سے بڑھ کر فلم ابل پڑتی ہے اور ٹکڑوں میں اکھڑ جاتی ہے۔ موٹا کرنا ہنر کا ثبوت نہیں: دباؤ کو 2-4 GPa تک لانے کے بعد ہی ایک تہہ 0.5-5 µm میں قابل استعمال ہوتی ہے۔ دوسرا: پیمائش کے طریقے باہم بدلتے نہیں۔ ISO 26443:2023 راکویل ابھار سے معیاری گریڈ 0-3 دیتا ہے؛ ASTM C1624-22 اور ISO 20502:2016 کھینچنے کی تنقیدی بوجھ دیتے ہیں؛ GB/T 47254-2026 (ISO 4821:2022 جیسا) لبریکیشن کے تحت متحرک چپکاؤ ناپتا ہے۔ یہ مختلف چیزیں ناپتے ہیں اور انہیں آپس میں بدلا نہیں جا سکتا؛ ان میں دو صراحت کرتے ہیں کہ وہ سطحِ مشترکہ کی ذاتی مزاحمت نہیں ناپتے۔ تیسرا: ماحول ایک متغیر ہے۔ ایک ہی a-C:H فلم خشک نائٹروجن میں 0.03-0.05 دیتی ہے، 60% نمی میں شروع میں تقریباً 0.30 اور مستحکم 0.10-0.30، اور نم نائٹروجن میں رنے کے بعد 0.021 و 0.027۔ زنگ کے پہلو سے ایک اور بات: DLC رکاوٹ نہیں، پن ہولز سیلر یا زیرین کوٹ کا کام ہیں۔
1. قابل تصدیق اعداد پہلے
- نامگذاری: ISO 20523:2017 (کاربنی فلمیں — درجہ بندی اور نام، ستمبر 2017) ان فلموں پر لاگو ہے جن کا مرکزی جزو کاربن ہو اور PVD یا CVD سے جمع ہوئی ہوں؛ اس میں DLC کہلانے والی امورفس کاربنی فلمیں، CVD ہیرا، گرافائٹ اور پولیمر نما تہیں شامل ہیں۔ یہ فلورین، کاربن نینو ٹیوب اور گرافین پر لاگو نہیں، اور تعریفیں صرف غیر درجہ وار تہوں کے لیے ہیں؛ a-C:Me یا a-C:H:Me میں کاربائیڈ کی شکل میں کاربن عدد میں نہیں گنا جاتا۔ برطانیہ نے BS ISO 20523:2017 کے طور پر 2017-09-30 سے نفاذ کیا اور فرانس نے NF A91-056 / NF ISO 20523:2018؛ حوالہ VDI 2840:2012 ہے۔
- سختی: ISO 20523 کے درجہ بندی جدول کے ایک عوامی ترجمہ میں a-C 15-25 GPa، ta-C 30-50 GPa، a-C:H 10-20 GPa، a-C:H:Me 15-30 GPa اور پولیمر نما <5 GPa لکھا ہے؛ ایک جائزہ مقالہ سخت a-C:H کو 10-40 GPa اور نرم کو 5 GPa سے کم بتاتا ہے۔ پیمائش میں: پلس لیزر سے جمع ta-C نے وکرز 55-65 GPa اور متحرک ابھار ماڈیولس 800-900 GPa دکھایا؛ ایک صنعتی رپورٹ 40-80 GPa اور 400-800 GPa دیتی ہے۔
- بندشیں اور ہائیڈروجن: وہی ثانوی ماخذ a-C کے لیے sp3/sp2 0.2-0.8 اور ہائیڈروجن <1 at%، ta-C کے لیے 0.8 سے اوپر اور <1 at%، a-C:H کے لیے 0.1-0.5 اور 20-40 at%، a-C:H:Me کے لیے 0.3-0.6 اور 10-30 at%، اور پولیمر نما کے لیے >40 at% دیتا ہے۔ PLD اور فلٹر آرک فلموں میں sp3 85% تک پہنچتا ہے، اور صنعتی پڑھ 80-87% بتاتی ہے جو 90% کے قریب ہے۔
- اندرونی دباؤ: PLD ta-C جمع ہوتے ہی 8-10 GPa پر رہتا ہے؛ صنعتی پڑھ میں ta-C 5-12 GPa؛ FCVA سے 7.6 nm سے 50 nm تک بڑھنے والی انتہائی پتلی ta-C میں باقی دباؤ اور sp3 دونوں پہلے گرتے پھر بڑھتے ہیں، اور 29 nm پر 3.9 GPa کا نیچا نقطہ بنتا ہے۔ حرارتی یا لیزر ٹمپرنج سے فلم تقریباً دباؤ سے پاک ہو جاتی ہے۔
- موٹائی کی حد: ادب کھول کر کہتا ہے کہ DLC موٹا کرنا مشکل ہے، کیونکہ دباؤ موٹائی کے ساتھ بڑھتا ہے اور تنقیدی موٹائی کے بعد فلم اکھڑ جاتی ہے؛ مختلف سبسٹریٹ پر اوسط 2 µm والی فلمیں بتائی گئی ہیں، اور ایک تہہ کی کارآمد ونڈو 0.5-5 µm ہے (یکسانتا ±5% کا ہدف)۔ امتحانی معیارات کی موٹائی کی حدیں اسی جگہ رک جاتی ہیں: ASTM C1624-22 0.10-30 µm کو 200 µm ردیف والی سوئی سے ڈھانپتی ہے اور 0.1 µm سے کم یا 30 µm سے زیادہ کے لیے تجویز نہیں؛ ISO 26443:2023 ≤20 µm کوٹنگ پر لاگو۔
- توانائی اور جمع کی رفتار: آئن پليٹنگ کاربن آئن 100-750 eV کے ساتھ تقریباً 1 µm/h بڑھتی ہے؛ فلٹرڈ کیتھوڈ آرک (FCVA) کو sp3 کو 80% سے اوپر لے جانے کے لیے 40-100 eV چاہییں، رفتار 1-10 nm/s؛ PLD کو 6 J/cm² سے زیادہ فلوینس، 30 eV سے زیادہ اوسط حرکی توانائی اور 100 ℃ سے کم سبسٹریٹ چاہیے؛ r.f-PECVD کو 0.11-1.07 W/cm² اور 0.67-40 Pa پر، میٹھان کو واحد کاربن سرچہ بنا کر چلایا گیا۔
- ماحول پر رگڑ: r.f-PECVD سے a-C:H (سطحی زبری 1-4 nm) سلکن نائٹرائڈ کے ساتھ خشک نائٹروجن میں 0.03-0.05 دیتا ہے؛ 60% نمی میں آغاز تقریباً 0.30 اور مستحکم 0.10-0.30؛ نم نائٹروجن میں (0.7-40 %RH اور 4.2-40 %RH) رنے کے بعد a-C اور a-C:H بالترتیب 0.021 اور 0.027 تک جاتے ہیں اور نمی پر منحصر نہیں رہتے۔ جائزے DLC کو تقریباً 0.1 بتاتے ہیں جو PTFE کے ہم مرتبہ ہے، ہائیڈروجنی اور فلورین والی اقسام میں کم، جبکہ بے ہائیڈروجن a-C بے اثر گیس میں نسبتاً زیادہ رگڑ رکھتا ہے۔
- رگڑ کی مقدار کی سیٹ: Al2O3-TiC پر 50 nm ta-C نے 25 nm گہرائی پر 51 GPa اور 37 GPa رابطے کے دباؤ پر 1.8×10⁻⁴ mm³/(N·m) رگڑ دکھایا؛ a-C:H خشک نائٹروجن میں 10⁻⁸ سے 10⁻⁶ mm³/(N·m) اور 60% نمی میں 2.0×10⁻⁹ سے 8.9×10⁻⁸ mm³/(N·m) تک پھیلا ہوا ہے۔
- چپکنے کا فیصلہ: ISO 26443:2023 ہیرے کی راکویل انڈینٹر سے معیاری جانچ کرتا ہے؛ بوجھ سبسٹریٹ کے مطابق — 54 HRC سے اوپر 1471.5 N (پیمانہ C)، 54 HRC تک 981 N (پیمانہ D)، سیرامک اور سخت دھات کے لیے 588.6 N (پیمانہ A) — بوجھ ڈالنے کا وقت 1-8 s، تھام (4±2) s، کم از کم 3 نشان، اور بصری پڑھ کم از کم 100× پر۔ گریڈ 0-3: 0 میں نہ دراڑ نہ اکھڑاؤ، 1 میں دراڑ مگر باہمی اکھڑاؤ نہیں (دونوں قابل قبول)، 2 میں جزوی اکھڑاؤ (رقبے کا فیصد لکھو)، 3 میں مکمل اکھڑاؤ (r/a لکھو)۔ ASTM C1624-22 ہیرے کی راکویل C سوئی کھینچتا ہے جس کا زاویہ 120° اور ردیف 200 µm ہے، اور اس عمودی قوت کو تنقیدی کھینچائی بوجھ کہتا ہے جو ایک خاص نقص پیدا کرے۔
- چین کی طرف: GB/T 47254-2026 (سلٹنگ بیئرنگ — لبریکیشن کے حالات میں DLC کوٹڈ اجزاء کا متحرک چپکنے کا طریقہ) 2026-02-27 کو شائع اور 2026-06-01 سے نفاذ ہوا، ISO 4821:2022 کا ہم خطا اپنائی، SAC/TC236 کے تحت۔ طریقہ تیل کے ساتھ بال آن ڈک اور آواز کے اخراج کو ملاتا ہے، اور صراحت کرتا ہے کہ نتائج بغیر لبریکیشن والے حالات پر لاگو نہیں؛ DLC کی تعریف ISO 20523 سے آتی ہے۔ اس کی تمہید ایک صنعتی حقیقت درج کرتی ہے: سرکاری طریقہ نہ ہونے کے سبب سازندوں اور سپلائرز کو اصل انجن کے اجزاء پر مخصوص ٹیسٹ رگ پر جوڑ کی تصدیق کرنی پڑتی تھی۔ ضمیمہ B اس طریقے کو انجن رگ کے نتائج سے مربوط کرتا ہے۔
- پن ہولز اور بندش: CrN اور DLC کوٹنگ کے عیب 50 nm ایٹمی تہہ نشاندہی (Al2O3 اور Ta2O5 نینو لمینیٹ یا ملاوٹ) سے بند کرنے پر، CrN فولاد کی برقی رو کی کثافت دو سے زیادہ درجے تک گری، اور نیوٹرل سالٹ سپرے میں زنگ کے نقاط 2 h سے 168 h تک ٹل گئے؛ DLC پر بندش کی چپکاؤ کمزور تھی مگر سالٹ سپرے کی تاخیر واضح رہی، ثبوت کہ پن ہولز بند ہوئے۔ رنگ کے نقطے سے سبق: DLC رگڑ اور خراش کا بوجھ اٹھاتا ہے، زنگ کی رکاوٹ نہیں۔
- حرارت اور سطحی معیار: جائزے گرافائٹ بننا تقریباً 300 ℃ سے اوپر بتاتے ہیں؛ صنعتی ریلیز کی ونڈو 200-400 ℃، پلس بایاس -50 V سے -200 V دباؤ کو تقریباً 10 GPa سے 2-4 GPa تک لاتا ہے، اور منتقلی تہہ 2-10 nm (Si، SiC، TiC یا Ti/Cr)۔ سطح: a-C:H کی زبری 1-4 nm، FCVA فلمیں Ra 1 nm سے کم اور ننگی سلکن ویفر کے 0.412 nm سے بھی ہموار۔
2. نامگذاری: ISO 20523 واقعی کیا ڈھانپتا ہے
2.1 معیار تہہ کا ہے، پورے نظام کا نہیں
ISO 20523:2017 کے دائرۂ کار کی ایک جملہ نظر سے اتر جاتی ہے: یہ دستاویز کاربنی فلم کے مادے کے بارے میں ہے، پورے کوٹنگ کے بارے میں نہیں — اور اصل جز میں ایک مرکزی فعّال تہہ کے اوپر یا نیچے اضافی تہیں ہوتی ہیں۔ جن تہوں کی ساخت موٹائی کے ساتھ بدلتی ہے انہیں درجہ وار تہہ کہتے ہیں، اور تعریفیں صرف غیر درجہ وار تہوں کے لیے ہیں۔ لہٰذا «اس جز کی DLC» لکنا غیر درست ہے: قیمت اور وصولی کی دستاویز میں مرکزی تہہ + منتقلی تہہ + زیرین + بالائی تہہ الگ الگ گننی چاہییں، جیسا کہ حرارتی سپرے زنک-ایلومینیم نظاموں میں کیا گیا۔
2.2 چار نام، فرق ہائیڈروجن اور دھات کا
عام نشان a-C (بے ہائیڈروجن)، a-C:H (ہائیڈروجنی)، ta-C (چار رخی امورفس کاربن، sp3 بلند، تقریباً بے ہائیڈروجن)، اور a-C:Me / a-C:H:Me (دھات والی، عموماً کاربائیڈ کی شکل میں)۔ حد کی شart اہم ہے: اضافی عناصر والی فلمیں دستاویز میں صرف جب کاربن مرکزی جزو رہے شامل ہوتی ہیں، اور کاربائیڈ کی شکل میں کاربن گنا نہیں جاتا — دھات سے بھرپور فلمیں اس لیے DLC کی تعریف سے باہر سرک جاتی ہیں۔ الفاظی طور پر «ہیرے جیسا» اصطدی اُس ابتدائی آئن بیم جمع شدہ سخت، بجلئی طور پر روکنے والی اور رگڑ برداشت امورفس کاربن سے آئی۔
2.3 جدول 1 — درجوں کی ونڈوز اور انجینئری پڑھ
| نشان | sp3/sp2 | ہائیڈروجن | عمومی سختی | انجینئری مطلب |
|---|---|---|---|---|
| پولیمر نما | sp2 غالب | 40 at% سے زیادہ | <5 GPa | نرم پلاسٹک نما؛ چکنائی دیتا مگر بوجھ کم برداشت |
| a-C:H | 0.1-0.5 | 20-40 at% | 10-20 GPa | PECVD کا طے شدہ معیار: دباؤ کم، چپکنے اچھا، سطح ہموار |
| a-C | 0.2-0.8 | <1 at% | 15-25 GPa | بے ہائیڈروجن؛ بے اثر گیس میں رگڑ نسبتاً زیادہ، ماحول اور رنے سے کنٹرول |
| a-C:H:Me | 0.3-0.6 | 10-30 at% | 15-30 GPa | دھات برداشت اور موٹائی بڑھاتی ہے، موصلیت بھی ساتھ بڑھتی ہے |
| ta-C | 0.8 سے زیادہ | <1 at% | 30-50 GPa (پیمائش 55-65 GPa) | sp3 اور سختی بلند، مگر دباؤ بھی بلند اور انڈینٹر کے پھیکا ہونے کا خطرہ |
سختی کا کالم درجہ بندی کے جدول کے عوامی نقل سے ہے، جس کے مصنف نے خود لکھا ہے کہ یہ معیار کا متن نہیں؛ پیمائشی ادب میں اسی درجے کے لیے 40-80 GPa بھی ملتا ہے۔ اسے رتبۂ مقدار کی طرح پڑھیں، وصولی کی حد کی طرح نہیں — اسی پر بحث چھٹے حصے میں ہے۔
3. آلیان: امورفس ہوتے ہوئے بھی «ہیرے جیسا»
3.1 قریبی ترتیب، دور کی ترتیب کے بغیر
کاربن کے دو معروف راستے ہیں: گرافائٹ چھپکانی sp2 تہیں، اور ہیرا مکعبی چار رخی sp3 جال۔ DLC کی خصوصیت یہ نہیں کہ اس میں ہیرے کے چھوٹے بلور ہیں، بلکہ یہ کہ ایٹموں کا ایک بڑا حصہ مقامی چار رخی محیط میں قفل ہو جاتا ہے بغیر دور کی تسلسل۔ سختی اسی مقامی sp3 بندش سے آتی ہے، دانوں کی سرحدوں یا رسوبات سے نہیں۔ چونکہ یہ بلور نہیں اس لیے پھاڑنے کے سطح نہیں رکھتا، اور کثیر البلور ہیرے کے مقابل درار کے پھیلنے کو بہتر روکتا ہے۔ نینو سیرامک کوٹنگ کی سختی و لچک والی کشمکش یہاں ایک اور بے توازن کی شکل میں آتی ہے: اندرونی دباؤ۔
3.2 ہائیڈروجن کا کردار: نرم بھی اور چکنائی بھی
ہائیڈروجن sp3 جال کے ادھوری بندشوں کو بند کر کے اسے زیادہ متحرک ٹکڑوں میں کاٹ دیتا ہے: جتنا زیادہ ہائیڈروجن، فلم اتنی ہی پولیمر نما اور نرم، اور رگڑ بھی اسی ساتھ کم۔ جائزے لکھتے ہیں کہ ہائیڈرو کاربن کے بہاؤ میں ہائیڈروجن ملانے سے پولیمری مواد بڑھتا ہے، رگڑ کا عدد کم ہوتا ہے اور سطح ہموار ہوتی ہے؛ DLC کی سطح عموماً ہائیڈروجن سے ختم ہوتی ہے اور آبی بخار جذب کرتی ہے، جس سے رگڑ مزید بدل جاتی ہے۔ اسی سے ایک ہی نسخے کے لیے 0.03 اور 0.30 دونے منحنی بنتے ہیں۔ دوسرا نصف کہانی رگڑ کے دوران ساختی تبدیلی ہے: رگڑ a-C:H کو sp2 غالب اور زیادہ ترتیب یافتہ مادے میں بدلتی ہے، اور رگڑ کی مقدار اسی تبدیلی کی وسعت کے مطابق ہوتی ہے۔ چکنائی دینے والی تہہ قربان ہونے والی تہہ ایک ہی چیز ہے۔
3.3 ڈوپنگ اور کثیر تہی حد کو آگے دھکیلتی ہے
سلکن، ٹنگسٹن، فلورین، نائٹروجن اور دھاتی بھرائی کارآمد موٹائی یا استعمال کا دائرہ پھیلاتے ہیں۔ شائع شدہ مجموعوں میں a-C:H:W اور a-C:H:Cr کثیر تہی، اور a-C:H و a-C:H:Me سنگل تہہ شامل ہیں جو سخت اور ٹمپر کیے ہوئے ٹول سٹیل پر فاعل rf مقناطیسی سپٹٹرنگ یا PACVD سے جمع ہوئیں، اور DIN 50021-SS کے مطابق سالٹ سپرے سے پرکھیں گئیں۔ سلیکن ڈوپ کثیر تہی DLC کی زنگ کشی جمع کے سائیکل اور ذرے دونوں پر منحصر رہتی ہے (NaCl، H2SO4، HCl، NaOH)۔ کثیر تہی کا دوسرا کام دباؤ کی کمی ہے: نرم تہوں کی باری باری جگہ جمع ہونا توڑ دیتی ہے۔
4. جمع کرنے کے چار راستے اور ان کی ونڈوز
4.1 PECVD / PACVD: ٹھنڈا، ہموار، پلاسٹک پر بھی
صنعت میں متوازی پلیٹ rf ری ایکٹر غالب ہیں، کاربن کے سرچے اسیٹیلین، ایتھیلین اور میٹھان سے ہیکسان، بینزین اور سائیکلوہیکسان تک؛ لیبارٹری ونڈوز 0.11-1.07 W/cm² اور 0.67-40 Pa کے لگ بھگ۔ چونکہ جمع کرنا ٹھنڈا ممکن ہے اس لیے پلاسٹک قابل کوٹنگ ہو جاتے ہیں — خراش سے بچنے والی پالی کاربونیٹ لینز عوامی مثال ہیں — مگر قیمت یہ کہ ہائیڈروجن زیادہ اور سختی 10-20 GPa کی پٹی میں۔ اسیٹیلین سے آرگون کی مدد سے دھات پر DLC جمع کر کے الیکٹروکیمیکل پولرائزیشن اور سالٹ سپرے سے جانچنے والی رپورٹس بھی موجود ہیں۔
4.2 FCVA: بلند sp3 اور بلند دباؤ ساتھ آتے ہیں
گرافائٹ کیتھوڈ پر آرک کو شعاعی مقناطیسی میدان سے گزارا جاتا ہے جو قطرے اور بڑے ذرات روک لیتا ہے، پس صرف آئن سطح تک پہنچتے ہیں؛ 40-100 eV توانائی sp3 کو 80% سے اوپر لے جاتی ہے، نشوونما 1-10 nm/s، اور سطح Ra 1 nm سے نیچے۔ زیادہ توانائی اور زیادہ دباؤ ایک ہی منحنی کے دو سروں ہیں: بنیادی صنعتی خاکہ تقریباً 10 GPa پر ہے جسے پلس بایاس -50 V سے -200 V سے 2-4 GPa تک لانا پڑتا ہے۔ الٹ سمت کا تجربی نتیجہ بھی سود مند ہے: فلوٹنگ پوٹینشل پر فلٹرڈ آرک سطحی ایٹمی ملاوٹ کے لیے کافی توانائی دیتا ہے مگر اتنا بڑا اندرونی دباؤ نہیں بناتا جتنا زیادہ توانائی پر بنتا ہے، اور اس نے a-C:H سے زیادہ تنقیدی بوجھ دیے۔ چپکاؤ ہمیشہ توانائی والے پہلو پر نہیں ملتا۔
4.3 PLD اور آئن پلیٹنگ: انتہائی سخت فلموں کے دو ماخذ
PLD گرافائٹ کو 248 nm ایکسایمر لیزر سے اڈاتا ہے؛ 6 J/cm² سے زیادہ فلوینس، 30 eV سے زیادہ اوسط حرکی توانائی اور 100 ℃ سے کم سبسٹریٹ بلند sp3 کے لیے چاہییں، نتیجے میں مکمل امورفس فلم جس کا sp3 85% تک اور جمع کے وقت دباؤ 8-10 GPa۔ حرارتی یا لیزر ٹمپرنج کے بعد چند µm موٹی، تقریباً دباؤ سے پاک فلم سلکن اور سخت دھات پر اچھی چپک کے ساتھ 55-65 GPa وکرز دیتی ہے۔ آئن پلیٹنگ 100-750 eV کی ونڈو، تقریباً 1 µm/h نشوونما اور انتہائی کم ہائیڈروجن کے ساتھ Knoop سختی تقریباً 6000 kg/mm² دیتی ہے۔
4.4 جدول 2 — راستوں کا موازنہ
| راستہ | اہم شرائط | حاصل ساخت | دباؤ کا رجحان | نمایاں قیمت |
|---|---|---|---|---|
| r.f-PECVD / PACVD | 0.11-1.07 W/cm²؛ 0.67-40 Pa؛ میٹھان یا ہائیڈرو کاربن | a-C:H، ہائیڈروجن 20-40 at% | درمیانہ | سختی کی حد محدود، ہائیڈروجن زیادہ |
| فلٹرڈ کیتھوڈ آرک FCVA | کاربن آئن 40-100 eV؛ 1-10 nm/s؛ کمرے کا درجہ ممکن | ta-C، sp3 80% سے اوپر | زیادہ (2-4 GPa تک ایڈجسٹ) | بایاس، کثیر تہہ یا ٹمپرنج لازم |
| PLD | 248 nm؛ فلوینس > 6 J/cm²؛ توانائی > 30 eV؛ سبسٹریٹ < 100 ℃ | ta-C، sp3 تقریباً 85% | 8-10 GPa جمع ہوتے ہی | موٹا کرنے کے لیے ٹمپرنج چاہیے |
| آئن پلیٹنگ | 100-750 eV؛ تقریباً 1 µm/h | کم ہائیڈروجن والی سخت فلم، Knoop 6000 kg/mm² کے قریب | کاافی زیادہ | آلات اور پیداوار کی پابندیاں |
5. اندرونی دباؤ: موٹائی طے کرنے والا اصل دروازہ
5.1 دباؤ کہاں سے آتا ہے
دو اثر اوپر اوپر آتے ہیں۔ زیادہ توانائی والے آئن بڑھتی ہوئی سطح کو ایک کثیف نیم مستحرم ساخت میں پیٹتے ہیں، تو جال بنتے وقت دباؤ جم جاتا ہے؛ اور فلم کے ساتھ سٹیل، سیرامک یا سخت دھات کے پھیلاؤ کے عدد کا فرق ٹھنڈا ہوتے وقت دوسرا جزو اوپر رکھ دیتا ہے۔ GB/T 47254-2026 کی تمہید سلسلہ سیدھا رکھتی ہے: DLC سخت کوٹنگ زیادہ حرارت پر تیار ہوتی ہیں، کوٹنگ اور انجن کے جز کے پھیلاؤ کے عدد مختلف ہیں، اس لیے اندرونی دباؤ زیادہ ہے، اور تیار کرنے کے بعد کوٹنگ اور اصل مین کے جوڑ کے معیار پر کنٹرول فیصلہ کن ہو جاتا ہے۔ جائزے یہ بھی کہتے ہیں کہ خلا اور خرد ساخت گیس جذب کر کے دباؤ مزید بڑھاتے ہیں۔
5.2 تنقیدی موٹائی اور ابلنا
دباؤ سطح کے اندر ہوتا ہے، ذخیرہ توانائی موٹائی کے ساتھ بڑھتی ہے، اور چھٹکارے کا ایک ہی راستہ ہے: ابلنا، درار آنا، ٹکڑوں میں اکھڑنا۔ ادب یہی لکھتا ہے — موٹی فلمیں مشکل سے بنتی ہیں اور تنقیدی موٹائی کے بعد اکھڑ جاتی ہیں — اور کئی سبسٹریٹ پر اوسط 2 µm مستحکم فلمیں بتاتا ہے۔ انجینئری ترجمہ: ایک تہہ 0.5-5 µm میں رہتی ہے؛ اس سے آگے کثیر تہہ، درجہ وار تہہ یا جھکاؤ کم کرنے والی تہہ چاہیے؛ اور امتحانی معیارات کی موٹائی کی حدیں (ابھار ≤20 µm، کھینچائی 0.10-30 µm) اسی کارآمد ونڈو پر عین مطابقت رکھتی ہیں۔
5.3 دباؤ کم کرنے کے چار طریقے اور ان کے اثرات
- پلس بایاس: -50 V سے -200 V، تقریباً 10 GPa کو 2-4 GPa تک؛ مگر توانائی کی تبدیلی sp3 کا تناسب ہلا دیتی ہے، اس لیے سختی دوبارہ یقینی بنانی پڑتی ہے۔
- کم حرارتی ٹمپرنج: 200-400 ℃ دباؤ کا کچھ حصہ نکال دیتا ہے اور sp3 زیادہ نہیں کھوتا — حد تقریباً 300 ℃ پر گرافائٹ بننا ہے۔
- کثیر تہہ اور درجہ وار: ta-C اور a-C کی باری باری، یا 2-10 nm کے Si، SiC، TiC، Ti/Cr — قیمت سائیکل کا وقت اور بیچ کی یکسانتا۔
- سبسٹریٹ کی تیاری: Ar+ آئن صفائی اور سطحی ملاوٹ۔ سبسٹریٹ خود اہم: جائزے سلکن پر اچھا چپکنہ اور سونا، تانبا، ٹنگسٹن اور سٹینلیس پر دشواری بتاتے ہیں، اور پیمائش دکھاتی ہیں کہ a-C:H سلکن پر بہتر چپکتا ہے جبکہ ta-C موصل سیرامک پر بہتر۔
سبسٹریٹ کی صفائی رنگ والی ہی مشکل ہے: بال رگڑنے کے بعدنمکینات اور سطحی آلودگی DLC کے لیے بھی شرطِ اول ہیں — دیکھیں کوٹنگ سے پہلے نمکین آلودگی۔
6. قابلیت: کیا ناپا جاتا ہے، کس معیار سے، اور یہ کیا ثابت نہیں کرتا
6.1 سختی ماڈیولس: اعداد اتنے کیوں کھلتے ہیں
ابھار کی عمومی ضروریات ASTM E2546-15 (DOI 10.1520/E2546-15) میں ہیں: جب نمونے کے حجم یا حالت روایتی طریقوں کو نا کارہ بنا دیں، تو یہ پتلی فلموں کو نینو سے میکرو تک مقداری ناپتا ہے (ISO 14577-1 کی طرف اشارہ کرتے ہوئے) — مگر جان بوجھ کا افقی ہٹاؤ یعنی کھینچائی شامل نہیں۔ دو باتیں گمراہ کرتی ہیں۔ پہلی گہرائی اور سبسٹریٹ کا اثر: وہی 50 nm والی فلم 25 nm گہرائی پر 51 GPa دیتی ہے۔ دوسری انڈینٹر کا پھیکا ہونا: سخت ta-C ہیرے کو بھیکا دیتا ہے، پس مصنفین نے ہر ابھار کے بعد رقبے کا فنکشن دوبارہ کالیبریٹ کیا اور انڈینٹر کی هندسے سے آزاد ڈھلوان کا تناسب تجویز کیا۔ پس مختلف گہرائی، مختلف کیلیبریشن اور مختلف طریقوں (وکرز، متحرک ابھار، آلات والا ابھار) کی سختیاں براہ راست قابل موازنہ نہیں — سپلائر کا 80 GPa اور کسٹمر کا 45 GPa دونے درست ہو سکتے ہیں۔ اسی طرح کا طریقوں کا فرق کار کلیر کوٹ کی خراش مزاحمت میں بھی ہے۔
6.2 چپکنے کی پہلی جانچ: ISO 26443:2023 کا راکویل ابھار
دوسرا ایڈیشن اکتوبر 2023 کو 2008 والی جگہ آیا؛ یورپ میں EN ISO 26443:2023 اور جرمنی میں DIN EN ISO 26443:2024-02 شائع، اور اس سے پہلے DIN CEN/TS 1071-8:2004۔ ہیرے کا راکویل مخروطی انڈینٹر کوٹنگ میں دبایا جاتا ہے اور نشان کے گرد کا علاقہ بصری مائیکروسکوپ سے پڑھا جاتا ہے۔ یہ ≤20 µm تک کی کوٹنگ کے چپکنے کی معیاری جانچ ہے (کچھ دھاتی کوٹنگ کے لیے بھی کام، مگر سخت سبسٹریٹ پر لچیک کوٹنگ کے لیے موزوں نہیں)۔ مشینیں ISO 6508-1 اور ISO 6508-2 کے مطابق ہوں، اور انڈینٹر کے کنارے کم از کم 200× پر جانچیں۔ اس کی قدر تیز اور سستی نمونہ جانچ ہے، حد یہ کہ گریڈ دیتا ہے عدد نہیں۔
6.3 چپکنے کی دوسری جانچ: ASTM C1624-22 اور ISO 20502:2016 کی کھینچائی
ASTM C1624-22 سخت (وکرز ≥5 GPa) اور پتلی (≤30 µm) سیرامک کوٹنگ پر ہے — کاربائیڈ، نائٹرائڈ، آکسائیڈ، ہیرا اور ہیرے جیسا کاربن نام سے آتے ہیں — دھات یا سیرامک سبسٹریٹ پر کمرے کے درجہ پر؛ ہیرے کی راکویل C سوئی جس کا زاویہ 120° اور ردیف 200 µm ہے، مستقل رفتار سے کھینچی جاتی ہے اور عمودی قوت مستقل یا بڑھتی ہوئی، مسوی قوت اور آواز کا اخراج معاون اعداد ہیں۔ یہ صاف لکھتا ہے کہ یہ سطحِ مشترکہ کی ذاتی مزاحمت نہیں ناپتا، بلکہ دیے گئے سوئی، بوجھ کی شرح اور ہٹاؤ کی شرح کے ساتھ نظام کی انجینئری قدر دیتا ہے؛ پولیمر اور لچیک دھاتی کوٹنگ خارج ہیں، نیز 0.1 µm سے کم اور 30 µm سے زیادہ بھی بغیر ترمیم تجویز نہیں۔ دو توسیجں اجازت ہیں: لبریکیشن کے ساتھ یا بلند حرارت پر جانچ، اور حرارتی، آکسیڈیشن یا زنگ کے بعد جانچ کر برقرار خصوصیات دیکھنا۔
سیرامک کی جانب بین الاقوامی پیمانہ ISO 20502:2016 ہے (سیرامک کوٹنگ کے چپکنے کی کھینچائی سے تعیین، ISO/TC 206؛ DIN EN 1071-3:2005 کی جگہ، یورپ میں EN ISO 20502:2016)۔ اس کا نظام «ایک Lc عدد» سے کہیں آگے ہے: کوٹنگ ≤20 µm، قوت کا دائرہ 1-100 N؛ ہیرے کی راکویل C سوئی ISO 6508-2 سے تصدیق، ہر 200 جانچ یا کسی نقص پر تبدیلی؛ سبسٹریٹ کی زبری Ra 0.5 µm سے زیادہ نہیں ورنہ عمودی قوت 0.1 N ہلتی ہے؛ کوٹنگ تیل، چکنائی اور نمی سے پاک؛ تجویز کردہ ماحول (22±2) ℃ / (50±10)% RH؛ ایک نتیجہ نمائندہ نہیں، اس لیے کم از کم 5 درست جانچ؛ تنقیدی عمودی قوت 1 N سے زیادہ، 0.1 N کی ریزولیوشن، اور 95% اعتماد کی سطح پر پیمائشی غیر یقینی عموماً 20%، آپریٹر کے فرق 5-10%۔ تین وضعیں بیان ہیں: بڑھتا ہوا PFST (تیزی سے چھانٹی)، مستقل قوت CFST (نقص کا اعدادشوماری)، اور متعدد گزر MPST (تھکاوٹ کی نقل)۔ الفاظ میں یہ سخت ہے: «تنقیدی لوڈ» لفظ قبول نہیں، کیونکہ ناکامی قوت سے ہوتی ہے — پس تنقیدی عمودی قوت Lc۔ کیلیبریشن کے لیے TiN/Si یا CrN/Si ریفرنس تجویز، اور پورے آلے کی حالت دیکھنے کے لیے BCR-693 جیسے سرٹیفائیڈ مادے۔
C1624 کو 20502 کے پہلو میں رکھ کر دکھتا ہے کہ DLC کی خرید میں «چپکاؤ» کتنا مبہم لفظ ہو گیا ہے: پہلا 30 µm پر رک جاتا ہے اور آواز کے اخراج کو معاون رکھتا ہے، دوسرا 20 µm پر رک جاتا ہے اور پانچ جانچ و 20% غیر یقینی طریقے کے متن میں لکھ دیتا ہے۔ تکنیکی شرط میں معیار، نقص کی سطح، زبری اور نمی کا وقت لازمی لکھیں؛ بصورت دیگر Lc = 50 N جیسا عدد قابل موازنہ نہیں۔ عمومی صفحہ نینو سخت رگڑ مزاحم کوٹنگ متعدد مادی گروہوں کی آلیان اور انتخاب کا درخت دیتا ہے؛ یہ صفہ صرف DLC لائن پر نامگذاری، دباؤ، موٹائی اور وصولی کے اعداد طے کرتا ہے — دونے صفحے تکمیل کرتے ہیں، دہراتے نہیں۔
6.4 چپکنے کی تیسری جانچ: لبریکیشن کے تحت متحرک
GB/T 47254-2026 اور ISO 4821:2022 وہ خلا بھرتے ہیں جو پہلے دو تک نہیں پہنچتے: سلٹنگ بیئرنگ میں تیل کے ساتھ لڑھگ-رگڑ رابطہ۔ ساز و سامان بال آن ڈک ساتھ آواز کے اخراج کا ہے — کوٹنگ کے ٹوٹنے پر نکلنے والی لچیک لہر پکڑی جاتی ہے، پس اصل انجن کے بغیر جوڑ کی قدر کی جا سکتی ہے، اور ضمیمہ B ٹیسٹ رگ سے تعلق بناتا ہے۔ حوالہ جات میں ISO 683-1:2017 (بیئرنگ سٹیل)، ISO 1101 اور ISO 21920-2 (جیومیٹری اور سطحی بناوٹ، GB/T 1182-2018 MOD) شامل ہیں۔ حد بھی نقل کریں: نتائج بغیر لبریکیشن والے حالات پر لاگو نہیں۔ انجمنی دستاویز T/CSAE 103-2019 (انجن اجزاء کی کم رگڑ DLC فلموں کی تکنیکی شرط) اور GB/T 6462-2021 (کوٹنگ کی موٹائی کا دھاتی ساختی طریقہ) دونوں معائنہ گاہوں کی فہرستوں میں نظر آتے ہیں (ثانوی ماخذ)؛ جاری نسخہ جاریہ صادر کرنے والے سے تصدیق کریں۔ رگڑیات کے جوڑ کے لیے MoS2 خشک چکنائی کوٹنگ اور اس کا ٹارک عدد مفید مقابلہ ہے۔
6.5 رگڑ اور خراش: ماحول متغیر ہے
ایک ہی گروہ کے اندر پھیلاؤ فیصلہ پلٹنے کے لیے کافی ہے۔ ناپی گئی تین دھاریں: خشک نائٹروجن 0.03-0.05؛ 60% نمی میں آغاز قریباً 0.30 اور مستحکم 0.10-0.30، جہاں نمی رگڑ اور خراش دونوں بڑھاتی ہے؛ نم نائٹروجن میں 0.7-40 %RH یا 4.2-40 %RH پر رنے کے بعد 0.021 اور 0.027، نمی سے آزاد۔ غیر متوقع بات: بے ہائیڈروجن a-C بے اثر گیس میں نسبتاً زیادہ رگڑ رکھتا ہے، اور «مکمل خشک» ضرور بہتر نہیں — تھوڑا پانی یا ہائیڈروجن انتہائی کم رگڑ میں شریک ہوتا ہے، یہی مصنفین نے نمی کو کنجی کہا۔ خریدار کے لیے: رگڑ کا عدد ماحول، جوڑی دار جسم، بوجھ، رفتار اور رنے کی تاریخ کے ساتھ ملے ورنہ قابل موازنہ نہیں۔
6.6 زنگ: پن ہولز رکاوٹ بننے نہیں دیتے
کاربنی فلموں کا کیمیائی سکوت حقیقی ہے، مگر تسلسل اتنا مشکل جتنا پتلی فلم۔ بندش کی تحقیق قابل جانچ اعداد دیتی ہے: 50 nm کی Al2O3 / Ta2O5 نینو لمینیٹ سطح کے نقش پر چلتی ہے اور پن ہولز کے اندر بڑھتی ہے، CrN فولاد کی برقی رو کی کثافت دو سے زیادہ درجے گرتی ہے، اور نیوٹرل سالٹ سپرے میں زنگ کا نقطہ 2 h سے 168 h تک جاتا ہے؛ DLC پر بندش کی چپکاؤ کم تھی مگر تاخیر واضح رہی۔ سلیکن ڈوپ کثیر تہی DLC کی زنگ کشی جمع کے سائیکل اور ذرے کے ساتھ بدلتی ہے، یعنی عمل کا سائیکل خود زنگ کا پیرامیٹر ہے۔ حفاظتی انجینئر کے لیے صحیح پڑھ: DLC خراش اور جکڑنا سنبھالتا ہے، رکاوٹ زیرین یا بندش کی ذمہ ہے — مقابلہ ALD کوٹنگ کی نمی رکاوٹ اور میکرو آرک آکسائیڈ فلم کی بندش سے کریں۔
6.7 جدول 3 — قابلیت کے طریقے پہلو بہ پہلو
| معیار | کیا ناپتا ہے | موٹائی کی ونڈو | فیصلے کی شکل | کیا نہیں دیتا |
|---|---|---|---|---|
| ISO 26443:2023 (راکویل ابھار) | سیرامک کوٹنگ کے چپکنے کی معیاری جانچ | ≤20 µm | گریڈ 0-3؛ قوتیں 1471.5 / 981 / 588.6 N | جوڑ کی عددی مزاحمت؛ لچیک کوٹنگ کا فیصلہ |
| ASTM C1624-22 (یک گزر کھینچائی) | عملی چپکاؤ اور ناکامی کے طریقے | 0.10-30 µm، سختی ≥5 GPa | تنقیدی کھینچائی بوجھ، مسوی قوت، آواز کا اخراج | ذاتی جوڑ؛ پولیمر اور لچیک دھاتیں |
| ISO 20502:2016 (سیرامک کھینچائی) | سیرامک کوٹنگ کا چپکاؤ | ≤20 µm؛ 1-100 N | تنقیدی عمودی قوت Lc، کم از کم 5 جانچ | ایک تنہا نتیجے کا فیصلہ؛ 95% اعتماد پر قریباً 20% غیر یقینی |
| GB/T 47254-2026 / ISO 4821:2022 | لبریکیشن کے تحت متحرک چپکاؤ | انجن کے سلٹنگ اجزاء | بال ڈک ساتھ آواز کا اخراج | بغیر لبریکیشن کا کوئی فیصلہ |
| ASTM E2546-15 / ISO 14577-1 | آلات والے ابھار سے سختی و ماڈیولس | نینو سے میکرو | قوت—ہٹاؤ منحنی، رقبے کا فنکشن | افقی (کھینچائی) مکینیکل نتائج |
| ISO 20523:2017 | کاربنی فلموں کی درجہ بندی و نام | غیر درجہ وار تہہ | درجے اور مختصر نام | کارکردگی کے اعداد اور وصولی کی حدیں |
6.8 جدول 4 — DLC اور رنگ کے درمیان کام کی تقسیم
| بنیاد | DLC امورفس کاربن فلم | مائع کوٹنگ (سائٹ کا سیاق) |
|---|---|---|
| موٹائی | 0.5-5 µm ایک تہہ | دہائیوں سے سینکڑوں µm خشہ فلم |
| فلم کی تشکیل | آئن اور پلازما سطح پر sp3 جال بناتے ہیں | پھیلاؤ، بخارات، آکسائیڈیشن یا کراس لنکنگ |
| مرکزی کام | رگڑ کم، رگڑ اور جکڑنے سے بچاؤ، جزو کیمیائی سکوت | زنگ کے ذرے روکنا، موسم مزاحمت، رنگ اور نشاندہی |
| کمزوری | دباؤ موٹائی روکتا ہے؛ پن ہولز؛ جگہ پر مرمت نہیں | سختی اور بوجھ کی حدیں؛ خراش سے ختم |
| عمل کی حرارت | کمرے کے درجہ تک، پس پلاسٹک ممکن | عام یا بھٹی، سبسٹریٹ کی حرارت سے مقید |
| وصولی کے اوزار | ابھار گریڈ، تنقیدی کھینچائی بوجھ، آواز کا اخراج، کراس سیکشن | گرڈ اسکورچ، عمودی کھینچائی، سالٹ سپرے |
7. حرارتی اور کیمیائی حدیں: کب DLC نہ چنیں
7.1 تقریباً 300 ℃ سے اوپر گرافائٹ بننا
جائزے ایک واضح نقص گناتے ہیں: DLC تقریباً 300 ℃ سے اوپر گرافائٹ بننے جاتا ہے۔ اس سے تین نتائج: ریلیز کی ٹمپرنج اسی لکیر کے محفوظ پہلو پر رکھیں (صنعت 200-400 ℃ لکھتی ہے، اصل قدر قسم اور ماحول پر)؛ اس لکیر کے قریب خدمت کی حرارت پر یہ مت سمجھیں کہ رگڑ اور سختی جیسے رہیں گے؛ اور ویلڈنگ، سپرے یا بعد کی بھٹی اگر اس لکیر کو پار کرے تو DLC کو ترتیب میں آخر میں لگانا ہوگا۔
7.2 رگڑ خود ساخت بدل دیتی ہے
رامان سپیکٹروسکپی پڑھنے کا ذریعہ ہے: 785 سے 229 nm کے درمیان جوش کی طول موج کے ساتھ چوٹیوں کے مقام اور شدت کا بکھراؤ بے ترتیب اور امورفس کاربن کے وسیع مجموعے پر ناپا گیا (DOI 10.1103/PhysRevB.64.075414)؛ اسی پر sp2/sp3 دیکھنے کے لیے رامان کا رواج ہے۔ رگڑ کے تجربات عملی نتیجہ دے چکے: رگڑ a-C:H کو sp2 غالب اور زیادہ ترتیب یافتہ ساخت میں بدلتی ہے، اور خراش اس تبدیلی کی وسعت کے مطابق۔ یعنی DLC کی چکنائی والی سطح مسلسل بنتی اور مسلسل کھاتی رہتی ہے، اور عمر ابتدائی سختی نہیں بلکہ اس توازن پر ہے۔
7.3 تیل کے ایڈٹیو کا تعامل رگ پر جانچیں
ایڈٹیو والے تیل میں سطحی کیمیا فیصلہ کرتی ہے: «فلم ٹھیک» کا مطلب «نظام ٹھیک» نہیں۔ GB/T 47254-2026 یہی خلا بھرتا ہے: تیل کی حالت، بال ڈک رابطہ اور آواز کے اخراج کا فیصلہ ایک ہی طریقے میں، ساتھ انجن رگ سے تعلق کا ضمیمہ۔ انتخاب کے فائل میں تیل کی گریڈ، بوجھ کی طیف اور سطحی حالت (ISO 21920-2 کے پیرامیٹر) تصدیقی منصوبے میں رکھیں۔
8. ناکامی کی پہچان اور وصولی کی فہرست
- ٹکڑوں میں اکھڑنا، کنارے اٹھے ہوئے: پہلا شبہ جمع شدہ دباؤ کے حد سے بڑھنے پر — دیکھیں کہ تہہ 0.5-5 µm کی ونڈو سے باہر تو نہیں، کثیر تہہ یا جھکاؤ والی تہہ بنی ہے یا نہیں، اور سبسٹریٹ مشکل چپکنے والی دھاتوں میں تو نہیں۔
- نشان کے کنارے سے اکھڑنا (گریڈ 2/3): ISO 26443:2023 پڑھتے وقت پہلے قوت اور سبسٹریٹ کی سختی کی مطابقت (54 HRC سے اوپر 1471.5 N) دیکھیں، انڈینٹر کے نقص کو خارج کریں؛ رپورٹ میں اکھڑے رقبے کا فیصد یا r/a لازمی ہے۔
- تنقیدی بوجھ میں بڑا پھیلاؤ: سوئی کی ردیف اور موٹائی کی مطابقت (200 µm ،0.10-30 µm کے لیے)، بوجھ اور ہٹاؤ کی شرحیں، اور مسوی قوت کو آواز کے اخراج کے ساتھ پڑھیں۔
- زیادہ یا بے قرار رگڑ: فلم کی قسم سے پہلے ماحول (خشک نائٹروجن، عام نمی، نم نائٹروجن) اور رنے کی تاریخ لکھیں؛ بغیر ماحول لکھے دو ڈیٹا شیٹس کا موازنہ ہرگز نہ کریں۔
- سالٹ سپرے میں جلدی تنکے: یہ پن ہولز کا مسئلہ ہے، کاربن کے سکوت کا نہیں — 50 nm رینج کی بندش یا زیرین دیکھیں، اور جوڑ کی دوبارہ قابلیت کریں۔
- سختی کا تنازع: ابھار کی گہرائی، کیلیبریشن کا طریقہ اور ریفرنس بلاک طے کریں، ضرورت پر انڈینٹر سے آزاد ڈھلوان تناسب استعمال کریں، اور انڈینٹر کے پھیکے ہونے کا ذکر کریں۔
- تکنیکی شرط لکھنا: مرکزی تہہ کا نام ISO 20523 سے، منتقلی، زیرین اور بالائی تہہ الگ الگ، موٹائی ناپنے کا طریقہ (کراس سیکشن)، چپکنے کا معیار مطلوبہ گریڈ یا Lc سطح کے ساتھ، اور خدمت کی زیادہ سے زیادہ حرارت — صرف «DLC کوٹڈ» نہ لکھیں۔
9. عام سوالات
س1 کیا DLC زنگ روکنے والے رنگ کا متبادل ہے؟
رکاوٹ کے طور پر نہیں۔ کاربن کیمیائی طور پر خاموش ہے مگر اصل فلموں میں پن ہولز ہوتے ہیں: بندش کی تحقیق میں سالٹ سپرے کے نقاط 2 h سے 168 h گئے، کیونکہ وہ پن ہولز بند ہوئے۔ ٹھیک تقسیم: رکاوٹ زیرین یا بندش پر، DLC رگڑ کے لیے — یہی منطق انتہائی پانی گریز کوٹنگ کی مکینیکل عمر میں بھی ہے۔
س2 DLC موٹا کیوں نہیں بنتا؟
کیونکہ دباؤ موٹائی کے ساتھ جمع ہوتا ہے۔ جمع ہوتے ہی ta-C 8-10 GPa پر (صنعتی پڑھ 5-12 GPa)؛ تنقیدی موٹائی کے بعد ابل کر اکھڑ جاتا ہے۔ پلس بایاس، معمولی ٹمپرنج، باری باری تہیں اور منتقلی تہہ اسے 2-4 GPa تک لاتے ہیں، مگر sp3 اور سختی کی دوبارہ تصدیق قیمت ہے۔ کارآمد ایک تہہ 0.5-5 µm پر رک جاتی ہے۔
س3 شائع سختیاں اتنی مختلف کیوں؟
تین اثر جمع: دی گئی گہرائی پر سبسٹریٹ کا اثر (50 nm فلم میں 25 nm پر 51 GPa)، سخت فلم کا ہیرے کے انڈینٹر کو پھیکا کرنا جس سے ہر ابھار کے بعد رقبے کے فنکشن کی دوبارہ کیلیبریشن، اور طریقوں کا فرق (وکرز، متحرک ابھار، آلات والا ابھار)۔ ایک ہی ta-C فلم 30-50 GPa، 40-80 GPa اور 55-65 GPa تینوں درست طور رکھ سکتی ہے۔
س4 کون سا رگڑ عدد استعمال کریں؟
جو آپ کے ماحول میں ناپا گیا۔ خشک نائٹروجن 0.03-0.05، 60% نمی میں مستحکم 0.10-0.30، نم نائٹروجن میں رنے کے بعد 0.021 اور 0.027 — تیں سچے ہیں۔ اور یاد رکھیں کہ بے ہائیڈروجن a-C بے اثر گیس میں زیادہ رگڑ رکھتا ہے، تو «زیادہ خشک» خود بخود بہتر نہیں۔
س5 کیا ISO 26443، ASTM C1624، ISO 20502 اور GB/T 47254 کے نتائج آپس میں بدل سکتے ہیں؟
بدل نہیں سکتے۔ یہ بالترتیب خشک حالت میں معیاری ابھار گریڈ، خشک حالت میں تنقیدی کھینچائی بوجھ، سیرامک کھینچائی کی تنقیدی عمودی قوت (کم از کم پانچ قدریں)، اور لبریکیشن کے تحت متحرک چپکاؤ ہیں، مختلف موٹائی کے دائروں اور ماحول میں؛ دو کا اعلان ہے کہ وہ ذاتی جوڑ تک نہیں پہنچتے۔ یہ ایک ہی طریقے کے اندر افقی موازنے کے لیے ہیں، حسابی تبدیلی کے لیے نہیں۔
س6 کیا پلاسٹک پر DLC جمع ہو سکتا ہے؟
ہاں — کم حرارت والے راستوں کی قدر یہی ہے، عوامی مثال خراش سے بچنے والی پالی کاربنیٹ لینز ہیں۔ مگر پلاسٹک کی حرارتی موصلیت، سختی اور سطحی توانائی دباؤ کی تقسیم اور ناکامی کی شکل بدلتی ہیں: جائزے خبردار کرتے ہیں کہ کم ماڈیولس والے پولیمر سبسٹریٹ پر سخت فلمیں پہلے موٹائی کے آر پار مڑنے سے ٹوٹتی ہیں، باہمی ٹوٹنے سے پہلے۔
10. حوالہ جات
- ISO 20523:2017، کاربنی فلمیں — درجہ بندی اور نام؛ BS ISO 20523:2017 نفاذ 2017-09-30؛ NF A91-056 / NF ISO 20523:2018؛ حوالہ VDI 2840:2012۔
- ISO 26443:2023 (دوسرا ایڈیشن، اکتوبر 2023)، Fine ceramics — Rockwell indentation test for evaluation of adhesion of ceramic coatings؛ EN ISO 26443:2023 / DIN EN ISO 26443:2024-02؛ ISO 26443:2008 کی جگہ؛ سابق DIN CEN/TS 1071-8:2004؛ ISO 6508-1 اور ISO 6508-2 کے حوالے۔
- ISO 20502:2016، Fine ceramics — Determination of adhesion of ceramic coatings by scratch testing (ISO/TC 206؛ DIN EN 1071-3:2005 کی جگہ؛ EN ISO 20502:2016، BS EN ISO 20502:2016، NF A92-815، UNE-EN ISO 20502:2016؛ ISO 6508-2 اور ISO 4288 کے حوالے)۔
- ASTM C1624-22؛ ASTM E2546-15 (تازہ کاری 2023) DOI 10.1520/E2546-15؛ ISO 14577-1:2015۔
- GB/T 47254-2026، شائع 2026-02-27، نفاذ 2026-06-01، ISO 4821:2022 کی ہم خطا اپنائی، SAC/TC236؛ حوالہ ISO 683-1:2017، ISO 1101، ISO 21920-2 (GB/T 1182-2018 MOD)۔
- J. Robertson، Diamond-like amorphous carbon، Materials Science and Engineering: R: Reports 37 (2002) 129-281، DOI 10.1016/S0927-796X(02)00005-0۔
- Y. Lifshitz، Diamond-like carbon — present status، Diamond and Related Materials 8 (1999) 1659-1676؛ A. C. Ferrari، J. Robertson، Physical Review B 64 (2001) 075414، DOI 10.1103/PhysRevB.64.075414۔
- K. Miyoshi و دیگر کا a-C:H کی رگڑ و خراش سلکن نائٹرائڈ کے ساتھ خشک نائٹروجن اور 60% نمی میں؛ 50 nm Al2O3 / Ta2O5 سے CrN اور DLC کی بندش؛ M. Cui و دیگر، RSC Advances (2016)، DOI 10.1039/c6ra05527c؛ صنعتی رپورٹس اور معائنہ گاہوں کی فہرستیں (T/CSAE 103-2019، GB/T 6462-2021) ثانوی ماخذ کے طور پر۔ حرارتی موصلیت وہاں ایک جگہ 1-5 W/(m·K) اور دوسری جگہ 400-1000 W/(m·K) لکھی ہے، اور یہ دو آپس میں ٹکراتے ہیں، اسے یہاں ڈیزائن کے عدد کے طور پر استعمال نہیں کیا گیا۔
آخری تازہ کاری: 2026-11-02 یہ مواد Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. کی تکنیکی تھریڈیٹریل نے شائع شدہ معیارات اور ادب سے مرتب کیا ہے، پیشہ ورانہ تکنیکی تبادلے کے لیے۔ اعداد معیار کے متن اور تیسرے فریق کی پیمائش کے مطابق؛ تجارتی شرائط صرف EXW / FOB۔