DLC（ダイヤモンドライクカーボン）コーティングの化学組成は、主にアモルファスカーボンで構成され、そのダイヤモンドライクな特性に寄与するsp3混成炭素結合を多く含んでいる。
DLCコーティングは、プラズマアシスト化学気相成長法（PACVD）や高周波プラズマアシスト化学気相成長法（RF PECVD）などのプロセスによって形成され、メタンのような炭化水素ガスがプラズマ環境で解離する。
その結果、炭素原子と水素原子が基材表面で再結合し、高い硬度と耐摩耗性など、ダイヤモンドに似た特性を持つ被膜が形成される。
DLCコーティングの化学組成とは？4つのポイントを解説
1.DLCの組成
DLCコーティングの主成分は炭素で、sp2結合とsp3結合の両方が混成した構造をしています。
ダイヤモンドに見られるようなsp3結合が、コーティングに高い硬度と耐摩耗性を与えています。
sp2結合とsp3結合の正確な比率は、成膜プロセスや条件によって変化し、DLCの特性に影響を与える。
2.成膜プロセス
DLCコーティングの形成には通常、プラズマ環境下での炭化水素ガスの解離が関与する。
RF PECVD法では、ガスはプラズマによってイオン化され、反応種に分断される。
これらのエネルギー種が基材表面で反応・凝縮し、炭素リッチな膜が形成される。
このプロセスは比較的低温で行われるため、さまざまな基板に良好に密着する。
3.特性と用途
高硬度（ビッカース硬度で9000HVまで）、耐摩耗性、低摩擦特性により、DLCコーティングはエンジンやメカニカルアセンブリなどのトライボロジーシステムへの応用に理想的である。
また、後処理の必要なく優れた表面仕上げが得られるため、高精度工具や装飾用途にも適しています。
さらに、DLCコーティングは化学的に不活性で生体適合性があるため、医療用部品やインプラントへの用途も広がっている。
4.誤解と比較
DLCはコーティング方法ではなく、コーティング材料の一種であることを明確にすることが重要である。
よくPVD（Physical Vapor Deposition：物理的気相成長法）と混同されるが、これは別のコーティングプロセスである。
DLCとPVDコーティングはどちらも時計やその他の用途に使用できますが、DLCは特に、PACVDを含む様々な技術で成膜できるダイヤモンドライクカーボン素材を指します。
要約すると、DLCコーティングは、sp3炭素結合がかなりの割合を占めるアモルファス炭素構造を特徴とし、ダイヤモンドに似た特性を付与する。
これらのコーティングは、プラズマ支援プロセスによって形成され、高硬度、耐摩耗性、低摩擦性で評価され、様々な産業および医療用途に汎用されています。
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