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为解决轮胎模具粘胶、腐蚀、积碳、易磨损、难清洗等问题,通常在轮胎模具表面喷涂Teflon涂层。但是,Teflon涂层的硬度较低,耐磨性差,需要定期重复喷涂。类金刚石涂层(DLC)作为一种新型功能涂层材料,具有高硬度和高弹性模量、耐磨损、高结合强度等优点,具有应用在轮胎模具表面的潜力。因此研究轮胎模具DLC涂层代替Teflon涂层,解决Teflon涂层的硬度较低、耐磨性差这一难题,具有重要的现实意义。为探究DLC涂层在轮胎模具上应用的可行性,本课题主要进行了以下几个方面的研究:(1)加工并制备了基体试样,并在试样上沉积了含氢DLC、无氢DLC和Teflon涂层。按照轮胎模具加工工艺制备35#钢基体试样,Teflon涂层完全按照轮胎模具涂层的工艺喷涂,含氢DLC、无氢DLC涂层分别采用等离子体增强化学气相沉积和电弧离子镀沉积。(2)对含氢DLC、无氢DLC和Teflon涂层的结构、成分和表面形貌进行了分析和比较。三种涂层具有不同的粗糙度、断面结构、元素组成,而不同的成分、结构会对涂层的表面性能造成不同的影响,因此对三种涂层的结构、成分进行表征,为涂层表面性能的改进提供理论依据。结果表明,两种DLC涂层粗糙度均小于Teflon涂层的粗糙度,三种涂层结构均匀致密,无明显的沉积裂纹产生。(3)对含氢DLC、无氢DLC和Teflon涂层的表面性能进行了测量与比较。对三种涂层的疏水性、纳米硬度、弹性模量和结合强度进行测量,分析三种涂层性能的优劣并对DLC涂层在轮胎模具上的应用性进行评价。结果表明,DLC涂层在粗糙度较小的情况下,其疏水性能低于Teflon涂层。但是增加DLC涂层的粗糙度,其疏水性能也显著增加,当涂层粗糙度为754nm时水接触角达到最大96o。无氢DLC、含氢DLC涂层硬度、结合强度均大于Teflon涂层。通过对DLC、Teflon涂层结构、成分、表面形貌和主要表面性能的对比研究可以得出:DLC涂层疏水性、硬度、结合强度均可满足轮胎模具的使用要求,DLC涂层可以应用于轮胎模具。