最近在朋友那里接触到了TA-C薄膜，让我很感兴趣，想要在朋友介绍的基础上更一进一步了解，今晚刚好有时间就先粗略学习下。
TA-C薄膜是非晶四面体碳膜的简称，它是一种具有钻石结构和性质的碳基材料。它可以用阴极磁过滤真空电弧技术制备，具有超高硬度、低摩擦系数、耐腐蚀和耐磨损等特点。Ta-C薄膜是非晶四面体碳膜的简称（Tetrahedral Amorphous Carbon）。将碳原子中的sp3键滤出重新排列，实现了高sp3键微晶结构。该技术研制出的非晶四面体类金刚石薄膜具有超高硬度、低摩擦系数、耐腐蚀等优良性能，其摩擦学、化学、光学和物理特性是目前最接近天然金刚石的薄膜。一般来说sp3键的含量决定了膜的硬度，sp3键含量越高，膜的硬度也越高所以衡量类金刚石薄膜质量最重要也是最尖端的技术指标是其sp3含量，目前我国有团队可以制出sp3含量87%的薄膜。
首先弄清楚两个概念，DLC和TA-C都是金刚石类碳薄膜，但是有一些区别。DLC是一种广义的概念，包括多种类型的碳薄膜，如a-C、a-C:H、a-C:Me等。ta-c是一种特殊的DLC，它是通过碳离子束沉积法制备的非晶金刚石薄膜。ta-c的特点是含有高比例的sp3杂化键（约80%），氢含量很低（<1%），硬度高（约80 GPa），摩擦系数低（约0.1）。
TA-C制备方法有多种，其中一种是利用碳离子束沉积法(IBD)，是一种利用离子束溅射沉积薄膜的技术，它的基本原理是在真空条件下，把离子源内经过聚焦的氩离子束以一定角度对靶材进行轰击，使靶材表面原子发生级联碰撞，并飞向衬底形成薄膜。IBD技术具有以下优点：
- 能够制备高质量、致密和表面光滑的沉积薄膜；
- 能够控制沉积速率、沉积温度、沉积厚度和沉积均匀性；
- 能够实现多层复合结构和多元化的材料选择。
IBD技术也有以下缺点：
- 沉积效率低，耗时长；
- 靶材消耗大，成本高；
- 离子源易老化，需要维护。
TA-C薄膜将高硬度、低摩擦系数、耐磨损、抗划伤性、耐腐蚀性、抗粘连、化学稳定性等特性完美地结合，在力学、摩擦学、生物学、电学、光学、热学和声学等方面展示出优良特性，可广泛应用于机械、工模具、刀具、汽车、电子、光学、生物医学、航空航天、装饰外观保护，如手表外壳、首饰配件、手机外壳等领域。
1)具有很高的硬度和优异的抗磨损性能，因而非常适合作为硬质工具 涂层，沉积在轴承、刀具等表面，不仅可以延长工具的寿命，而且还可以提高功效；
2)电阻率高(102Ω·cm~1014Ω·cm)、介电常数大、击穿电压高。利用这些特点，可将它制成理想的超高频和微波波段的介质材料；
3)具有高掺杂性。由于其带隙宽，有利于高集成化电子器件在高温条件下使用，因此该薄膜有望成为半导体行业的首选材料之一；
4)具有良好的化学稳定性，耐腐蚀(防酸、碱、盐)性能好，不仅可作为光学元件的增透膜和保护膜，防止光学元件被飞砂擦伤或被酸、碱、盐溶液腐蚀，还应用于光盘保护膜、手表玻璃保护膜、眼镜片(玻璃、树脂)保护膜以及汽车挡风玻璃保护膜等；
5)热导率高，约为铜的6倍，热膨胀系数小，具有优良的抗热冲击性能，可用来制作大功率晶体管的散热镀层，减少传统散热器的面积;
6)具有良好的生物相容性，在医学方面也有广泛的应用。涂镀在人工关节上转动部位上的DLC薄膜不会因摩擦而产生磨损，更不会与肌肉发生反应、可大幅度延长人工关节的使用寿命。