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研究课题:热丝CVD法制备金刚石膜刀具的研究
2019-05-08 13:57  

金刚石具有最高的硬度,高化学惰性,低摩擦系数。在传统刀具表面沉积一层金刚石薄膜可以大幅度提高刀具的使用寿命,同时能提高加工质量,降低生产成本。将金刚石膜率先用于工业领域中的是金刚石涂层刀具。在西方发达国家金刚石涂层刀具已经能产业化生产,而在我国由于涂层附着力的问题没有彻底解决,仍处在实验室研究阶段。本研究利用实验室中运行成本较低的热丝CVD金刚石膜沉积装置, 对金刚石涂层刀具的制备及应用进行了以下几个方面的研究:
  1. 通过可转位刀具材料的选择,表面状态的改善,中间过渡层的制备,最后在可转位刀具表面沉积一层附着力良好的厚度在8~12μm的金刚石薄膜,检测证明附着力能满足实际应用的需要;
  2. 改进热丝的安装结构,解决热丝长时间高温下蠕变弯曲的现象,保证热丝能长时间稳定工作,为工具级金刚石厚膜的制备创造了条件;
  3. 优化沉积工艺,将工具级金刚石厚膜的生长速率从开始的1μm/h,提高到了6μm/h,并制备出质量良好的工具级金刚石厚膜;
  4. 在微型钻头表面沉积表面光洁度高的金刚石薄膜,在加工玻璃的实际应用中,没有金刚石涂层的钻头仅加工一个,钻头就报废了,而有金刚石涂层的钻头,在加工了600个孔后仍然可以继续使用。

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