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国内水泥混凝土外加剂技术资料
金刚石复合涂层刀具
来源:国际新技术资料网
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作者:欧阳华
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发布时间: 2014-06-20
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对涂层刀具来说，CVD金刚石薄膜与刀具基体之间的附着强度以及薄膜的表面特性是影响其工作寿命及加工性能的决定性因素。CVD金刚石薄膜可被分为微米金刚石薄膜（MCD)和纳米金刚石薄膜（NCD),两者应用在复杂形状刀具表面时均存在明显缺陷。MCD粗糙的表面会导致刀具与エ件材料接触时产生较大的磨损以及较高的切削力，从而影响涂层刀具的工作寿命。NCD薄膜的晶粒尺寸一般小于100nm，表面光滑平整，具有良好的表面质量。但是，NCD薄膜与复杂形状硬质合金基体之间附着强度较弱，耐磨性差，并且具有较高的内应力，这些缺陷会导致其在加工过程中过快磨损或从基体上剥落，严重影响涂层刀具的工作寿命。
经对现有技术的研究发现，这项技术仍存在一定的不足。如在金刚石涂层表面原位沉积NCD薄膜虽然在一定程度上改善了涂层的表面质量，但NCD薄膜本身内应力较大的缺陷仍然存在，在加工过程中容易引起薄膜剥落，影响涂层刀具的使用寿命。其次，采用热丝CVD法在复杂形状刀具表面沉积金刚石薄膜时，由于温度场分布不均以及反应气体难以达到等原因，沉积在刀具螺旋槽内部的薄膜厚度一般较小，造成刀具表面涂层厚度不均匀，这会对涂层刀具的寿命造成极大影响。
为了克服上述现有技术存在的不足，国内成功研制ー种在复杂形状CVD金刚石/类金刚石复合涂层刀具的制备技术。该复合涂层具有优异的膜-基附着強度、光滑平整的表面质量、优异的耐磨减摩及自润滑特性，同时还具有内应力低、涂层厚度均匀等特点。采用该工艺制备的CVD金刚石/类金刚石复合涂层刀具，其工作寿命可提高3〜5倍，最优切削速度提高50〜100%，具有极其优异的切削加工性能。在同等切削条件下，CVD金刚石/类金刚石复合涂层铣刀的工作寿命可比硬质合金铣刀提高8〜10倍。且加工表面无分层、撕裂等明显缺陷。加工过程中，铣刀表面的CVD金刚石/类金刚石复合涂层未发生脱落。
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