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CVD金剛石刀具塗層新工藝

文章目錄(0 節)
  1. 新型複合預處理工藝
  2. 硼摻雜CVD金剛石薄膜沉積工藝
  3. CVD納米複合金剛石薄膜沉積工藝

一直以來,由於金剛石薄膜與硬質合金襯底之間的附著力較低以及塗層表面粗糙等問題一直沒有得到徹底解決。 因此,國內外學者一直以來競相投入大量的資金與精力對金剛石薄膜進行研究,從而開發出一些區別於「酸鹼兩步法」的新型改善金剛石薄膜塗層刀具性能的工藝。

新型複合預處理工藝

用稀鹽酸浸泡硬質合金刀具基體,並滴加少量的腐蝕促進劑,以去除表層的鈷,再用金剛石研磨膏研磨基體表面。 隨後在微波CVD設備中對基體表面進行等離子刻蝕脫碳處理,最後用含金剛石粉末的乙醇懸浮液超聲處理後置入反應室。

圖 1DLC Coating System

硼摻雜CVD金剛石薄膜沉積工藝

圖 2

硼摻雜不僅能夠有效降低CVD金剛石薄膜晶粒尺寸,提高薄膜與基體之間的附著強度,還可以細化金剛石薄膜塗層刀具表面金剛石薄膜晶粒、降低薄膜的表面粗糙度,對於金剛石塗層工具在精密、高速加工領域的應用具有十分重要的意義。

CVD納米複合金剛石薄膜沉積工藝

通過控制CVD塗層工藝參數,在沉積初期和中期生長一層5~1μm厚的常規金剛石薄膜,而在後期繼續原位沉積一層約5μm厚的納米金剛石薄膜。 這不僅可以減小金剛石薄膜的表面粗糙度,還可以保證金剛石薄膜與基體間的附著力和刀具的切削性能。

金剛石薄膜在不久的將來會在各個領域產生重要影響,並且隨著金剛石薄膜塗層刀具膜-基附著力工藝研究的深入和金剛石薄膜光潔度的提高,金剛石塗層刀具切削技術將會達到高質量、低成本、低溫度、大面積的要求,也將會在機械加工中發揮越來越重要的作用。

圖 3

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