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      金剛石復合涂層刀具制備

  【技術(shù)背景】

   化學(xué)氣相沉積(ChemicalVaporDeposition，CVD)金剛石薄膜具有許多接近天然金剛石的優(yōu)異性能，如硬度高、彈性模量大，摩擦系數低、耐磨性強以及表面化學(xué)性能穩定等。CVD金剛石薄膜的制備不受基體形狀的制約，能夠直接沉積在復雜形狀基體的表面，因此，它非常適合作為耐磨、減摩以及保護性涂層材料應用于具有復雜形狀的硬質(zhì)合金整體式刀具外表面，達到提高刀具耐磨性、延長(cháng)刀具使用壽命等目的。

    對涂層刀具來(lái)說(shuō)，CVD金剛石薄膜與刀具基體之間的附著(zhù)強度以及薄膜的表面特性是影響其工作壽命及加工性能的決定性因素。根據薄膜表面質(zhì)量和結構成分的不同，CVD金剛石薄膜可被分為微米金剛石薄膜(MicrocrystallineDiamondFilms,MCD)和納米金剛石薄膜(NanocrystallineDiamondFilms,NCD)，兩者應用在復雜形狀刀具表面時(shí)均存在明顯缺陷。MCD薄膜是由微米級柱狀多晶金剛石晶粒組成的，具有非常優(yōu)異的耐磨性，并且與刀具基體之間具有良好的附著(zhù)強度，這能夠大幅提高涂層刀具的工作壽命。然而，MCD薄膜表面的金剛石晶粒晶粒粗大、不均勻，薄膜表面較為粗糙，且無(wú)法進(jìn)行表面拋光處理。在加工過(guò)程中，金剛石晶粒尖銳的棱角會(huì )導致力口工過(guò)程中產(chǎn)生應力集中，造成金剛石晶粒沿晶界斷裂，最終導致薄膜脫落而使刀具失效。

    此外，MCD粗糙的表面會(huì )導致刀具與工件材料接觸時(shí)產(chǎn)生較大的磨損以及較高的切削力，從而影響涂層刀具的工作壽命。與MCD薄膜相比，NCD薄膜的晶粒尺寸一般小于100nm，表面光滑平整，具有良好的表面質(zhì)量。但是，NCD薄膜與復雜形狀硬質(zhì)合金基體之間附著(zhù)強度較弱，耐磨性差，并且具有較高的內應力，這些缺陷會(huì )導致其在加工過(guò)程中過(guò)快磨損或從基體上剝落，嚴重影響涂層刀具的工作壽命。

   現有技術(shù)，針對復雜形狀的硬質(zhì)合金刀具基體，采用微波化學(xué)復合預處理技術(shù)對刀具基體進(jìn)行預脫鈷、脫碳及粗化處理，以提高涂層早期形核率、改善膜基附著(zhù)強度;然后采用電子增強熱絲CVD納米金剛石復合涂層技術(shù)，通過(guò)改變工藝條件，在己經(jīng)生長(cháng)了結晶性好的金剛石涂層表面繼續原位生長(cháng)一層由微晶聚集而成的球狀納米級金剛石涂層。

    采用這種工藝，在獲得了良好的膜基附著(zhù)強度的同時(shí)，有效降低了金剛石涂層的表面粗糙度，提高了涂層刀具的切削性能。然而，這項技術(shù)仍存在一定的不足。首先，在金剛石涂層表面原位沉積NCD薄膜雖然在一定程度上改善了涂層的表面質(zhì)量，但NCD薄膜本身內應力較大的缺陷仍然存在，在加工過(guò)程中容易引起薄膜剝落，影響涂層刀具的使用壽命。其次，采用熱絲CVD法在復雜形狀刀具表面沉積金剛石薄膜時(shí)，由于溫度場(chǎng)分布不均以及反應氣體難以達到等原因，沉積在刀具螺旋槽內部的薄膜厚度一般較小，造成刀具表面涂層厚度不均勻，這會(huì )對涂層刀具的壽命造成極大影響。

  【研制情況】

   國內企業(yè)針對現有技術(shù)問(wèn)題研制克服上述現有技術(shù)存在的不足，研制一種在復雜形狀CVD金剛石/類(lèi)金剛石復合涂層刀具的制備方法。該復合涂層具有優(yōu)異的膜基附著(zhù)強度、光滑平整的表面質(zhì)量、優(yōu)異的耐磨減摩及自潤滑特性，同時(shí)還具有內應力低、涂層厚度均勻等特點(diǎn)。

   采用熱絲CVD法在刀具表面沉積一層MCD 薄膜，在沉積過(guò)程中采用負偏壓產(chǎn)生離子轟擊保證MCD薄膜具有光滑表面:隨后繼續沉積一層DLC薄膜，在初始階段，用正負脈沖離子電源對涂覆了MCD薄膜的刀具表面進(jìn)行離子轟擊，以清除刀具表面的雜質(zhì)，并去除涂層表面尖銳的晶粒棱角，增加涂層平整度，提高涂層表面潔性，達到增強層問(wèn)附著(zhù)強度的效果。

  【研制目的及優(yōu)點(diǎn)】

    1、復合涂層具有優(yōu)異的膜一基附著(zhù)強度、光滑平整的表面質(zhì)量、優(yōu)異的耐磨減摩及自潤滑特性，同時(shí)還具有內應力低、涂層厚度均勻等特點(diǎn)。

    2、相對傳統的CVD金剛石涂層刀具，采用該工藝制備的CVD金剛石/類(lèi)金剛石復合涂層刀具，其工作壽命可提高3~5倍，最優(yōu)切削速度提高50~100%，具有極其優(yōu)異的切削力口工性能。

  【一種在復雜形狀CVD金剛石/類(lèi)金剛石復合涂層刀具制備方法】

   部分摘要  采用以下步驟:

   第一步，將硬質(zhì)合金石墨鏡刀的刀刃區域置于Murakami溶液中進(jìn)行30分鐘的超聲清洗，使基體表層的碳化鎢顆粒碎裂，導致表面粗化。Murakami溶液的成分為氫氧化鉀(KOH)、鐵氨化鉀(K3Fe(CN)6)和水(H20)，其質(zhì)量配比為1:1:10隨后，取出刀具用水洗凈后再置于Caro混合酸溶液中進(jìn)行1分鐘的刻蝕以去除其表層的鈷元素。Caro酸溶液的成分為濃硫酸(H2S04)和雙氧水(H202)，其體積配比為1:10最后，將經(jīng)過(guò)預處理的硬質(zhì)合金刀具浸泡在丙酮溶液中進(jìn)行5分鐘的超聲清洗，以去除刀具表面的酸堿參與物質(zhì)以及氣體雜質(zhì)，取出晾干后立即置于反應室中進(jìn)行CVD金剛石薄膜的沉積。

   第二步，將經(jīng)過(guò)預處理的石墨鏡刀放入熱絲CVD裝置的反應室進(jìn)行沉積CVD金剛石薄膜的形核階段。采用的沉積工藝參數為:丙酮/氫氣流量85/200sccm，硼碳原子比3500:1ppm，反應壓力17.5Torr，偏流3.5A，沉積時(shí)間O.5h。

   第三步，經(jīng)過(guò)半小時(shí)形核階段后，將反應氣體壓力提高至40Torr，偏流降低至3.0A，保持反應氣體流量比及硼碳原子比不變，實(shí)驗證明該環(huán)境條件最適合金剛石晶粒的生長(cháng)。經(jīng)過(guò)5小時(shí)的充分生長(cháng)，可獲得晶粒尺寸約為1~2μm的MCD薄膜，這保證了涂層具有良好的膜基附著(zhù)強度和耐磨性。

   第四步，采用高碳源濃度(將丙酮流量提高至150sccm)、在反應氣體中引入氧氣(流量為150sccm)、降低反應壓力至15Torr以及在熱絲和刀具基體之間施加負偏壓(偏流值為一1.5A)等工藝，使正離子形成走向流動(dòng)，轟擊薄膜表面，產(chǎn)生大量能夠成為二次形核活性點(diǎn)的表面缺陷，從而大幅提高二次成核密度，達到細化薄膜表面的目的。實(shí)驗結果證明，經(jīng)過(guò)半小時(shí)的負偏壓離子轟擊后，能夠有效降低金剛石薄膜的內應力，并在MCD薄膜表面上生長(cháng)處許多細小的金剛石晶粒，明顯改善了MCD薄膜的表面光滑性;

   第五步，將沉積了MCD薄膜的刀具從CVD反應室中取出，置于純丙酮溶液，超聲波清洗20分鐘，清洗刀具表面可能殘留的各類(lèi)雜質(zhì)，符其完全干燥后放入PVD反應室裝夾固定;

   第六步，開(kāi)啟真空系統，首先將反應室本底真空抽至2X1O-6Torr。隨后，反應室充入Ar氣，調節氣體流量，將反應室真空度保持在5X1O-2Torr，運用正負脈沖離子電源對刀具表面進(jìn)行離子轟擊和電離提純潔化，功率30kW，刀具偏壓-2000V，持續30分鐘，以清除刀具表面殘留雜質(zhì)，去除CVD金剛石涂層表面尖銳的晶粒棱角，增加涂層平整度，提高涂層表面活性，達到降低涂層應力、增強層問(wèn)附著(zhù)強度的效果;

   第八步，調節Ar氣流量，將反應室的真空度調至5X1O-3Torr，開(kāi)啟石墨離子源，調節離子源/磁流至60A，刀具偏壓設為一1500V，反應時(shí)間150分鐘，可在MCD薄膜表面獲得厚度為2~3μm、表面光滑平整、具有良好的膜基附著(zhù)強度的DLC薄膜;

   第九步，隨爐冷卻30分鐘后取出，即可制備獲得CVD金剛石/類(lèi)金剛石復合涂層石墨鏡刀。

  【資料描述】

   資料中詳細描述了復雜形狀CVD金剛石/類(lèi)金剛石復合涂層刀具制備方法及生產(chǎn)技術(shù)工藝及應用、性能測試數據，解決現有技術(shù)所存在的問(wèn)題等等。具有復雜形狀外表面的硬質(zhì)合金石墨鏡刀表面制備獲得一層均勻連續的CVD金剛石/類(lèi)金剛石復合涂層，刀具不同位置的涂層厚度約為6~8μmo在同等切削條件下，CVD金剛石/類(lèi)金剛石復合涂層鏡刀的工作壽命可比硬質(zhì)合金鏡刀提高8~10倍，在整個(gè)切削過(guò)程中涂層刀具表面無(wú)薄膜脫落現象，表現出良好的膜基附著(zhù)強度。

一、資料收錄國際、國內金剛石鉆探工具制備技術(shù)和工藝及產(chǎn)品應用

    新技術(shù)、信息量大，配方全，是金剛石生產(chǎn)與研制、應用廠(chǎng)家提

    高產(chǎn)品質(zhì)量，新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)必備資料

各位讀者：大家好！

          金剛石工具是指用金剛石的顆?；蚍勰┳鳛橹饕氐囊活?lèi)工具產(chǎn)品。這類(lèi)工具類(lèi)型包括：切、磨、鉆、銑、拋光。金剛石研磨膏、滾壓鋸片、冷鑲金剛石拉絲模、冷鑲金剛石刀具、釬焊金剛石復合片刀具等，也都屬于金剛石工具。金剛石具有堅硬性，故制成的工具特別適合加工硬脆材料尤其非金屬材料，如石材、墻地磚、玻璃、陶瓷、混凝土、耐火材料、磁性材料、半導體、寶石等；也可以用于加工有色金屬、合金、木材，如銅、鋁、硬質(zhì)合金、淬火鋼、鑄鐵、復合耐磨木板等。目前金剛石工具已廣泛應用以建筑、建材、石油、地質(zhì)、冶金、機械、電子、陶瓷、木材、汽車(chē)等工業(yè)。

    隨著(zhù)我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，金剛石工具不僅被廣泛用于民用建筑與土木工程、石材金剛石工具金剛石工具(10張)加工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、交通工業(yè)、地勘與國防工業(yè)等領(lǐng)域和其它現代高新技術(shù)領(lǐng)域，而且在寶石、醫療器械、木材、玻璃鋼、石材工藝品、陶瓷和復合非金屬硬脆材料等眾多新領(lǐng)域不斷出現，社會(huì )對金剛石工具的需求量正在逐年大幅增加。

  新版《金剛石切削刀具制造技術(shù)工藝配方精選匯編》

PCD刀具、超硬刀具、超硬刀片、聚晶金剛石復合片、復合燒結體、涂層刀具、超硬刀具復合材料  日本、美國、瑞典等國內外著(zhù)名公司、科研院校優(yōu)秀新技術(shù)制備方法、結合劑配方、燒結成型合成工藝

【資 料 內 容】金剛石切削刀具配方制造技術(shù)

【資料形式一】紙質(zhì)合訂本（共895頁(yè)，含上下冊）

【資料形式二】： 電子版：光盤(pán)（PDF文檔）

        （電子版：電腦用可閱讀、打印、存檔）

【電子郵箱】2214458379@QQ.com

【資料價(jià)格】合訂本：RMB1480元  免收郵寄費

                 電子版：RMB1360元

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 優(yōu)秀技術(shù)配方內容描述

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１     具有低成本、高韌性、抗沖擊金剛石－高釩鈦硬質(zhì)合金聚晶復合片的新工藝制備方法

         適用于刀具、鉆探工具，與現有市售復合片比較，磨耗比４８．２萬(wàn)，產(chǎn)品耐熱性能檢測，產(chǎn)品在７５０度焙燒２分鐘后，磨耗

         比４８．３萬(wàn)。新配方解決了金剛石聚晶與硬質(zhì)合金鈷之間的“反催化＂效應，改善了硬質(zhì)合金與聚晶結合力，改善金剛石的石墨

         化效應。包括制備工藝方法、配料配方等．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１

２     具有增強芯新型聚晶金剛石復合片超硬材料的制備方法

         在ＰＤＣ中添加了如氮化硼、碳氮化硼、碳化硼和納米氮化硼聚晶材料作為增強芯，是在高溫高壓條件下合成復合超硬材料的新

         方法，同時(shí)有聚晶材料的韌性，又有媲美天然金剛石的超高硬度，并且在切削過(guò)程中形成凸臺狀犁削被切削物而避免磨削導致的

         低切削效率和高磨損率，提高了ＰＤＣ復合材料的性能，拓寬超硬材料的應用領(lǐng)域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．９

３     自銳性聚晶金剛石復合片及其制備方法

         自銳性聚晶金剛石復合片包括硬質(zhì)合金基體和聚晶金剛石聚晶層，經(jīng)高溫高壓燒結制成自銳性好，磨耗比均勻的金剛石復合片，

         適合于非黑色金屬的高速切削加工和精密加工以及地質(zhì)勘探．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１７

４     耐熱型聚晶金剛石復合片及其制備方法

         聚晶金剛石復合片通過(guò)去除結合劑相的多晶金剛石顆粒使得復合片具有很高的耐磨性。而采用強碳化物作為結合劑則可以避免由

         于鈷、鎳、鐵等結合劑的反催化作用造成的熱損害和由于熱膨脹系數差異造成的應力損害。保證ＰＤＣ具有很高的熱穩定性．．．．．．．．．２６

５     國內優(yōu)秀技術(shù)：硅晶圓、半導體元件多層超薄金剛石刀片的加工方法

         產(chǎn)品質(zhì)量與進(jìn)口相當（目前進(jìn)口超薄金剛石刀片市場(chǎng)占有率仍高于８５％），新技術(shù)制備工藝簡(jiǎn)單、可操作性好、成本低并具有

         加工質(zhì)量好，結合力好，使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)。資料包括金剛石電解液配方、工藝方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３４

６     單刃金剛石微銑刀的制造方法

         解決現有的制造技術(shù)主要用于鎢鋼微銑刀的成型加工，當加工金剛石微銑刀時(shí)存在制造精度低、和加工效率低的問(wèn)題，用于微小

         型化零件是指具有復雜結構而且精度要求較高的零件，其尺寸范圍為０．０１－１ｍｍ的幾何特征尺寸．．．．．．．．．．．．．．．．．．４４

７     金剛石復合體及其制備方法

         復合體包含金剛石顆粒、金屬碳化物層、金屬層和納米線(xiàn)；其中，金屬碳化物層和所述納米線(xiàn)結合于金剛石顆粒表面，所述金屬

         層結合于金屬碳化物層表面；其中，所述納米線(xiàn)包括：硼納米線(xiàn)、硼化物納米線(xiàn)、或其組合。具有優(yōu)異的性能，廣泛的應用．．．．．．．．．５２

８     復雜形狀ＣＶＤ金剛石／類(lèi)金剛石復合涂層刀具的制備方法

         具有復雜形狀表面的整體式硬質(zhì)合金刀具表面沉積獲得具有優(yōu)異膜－基附著(zhù)強度、表面耐磨減摩及自潤滑特性的ＣＶＤ金剛石／

         類(lèi)金剛石復合涂層，具有內應力低、表面光滑平整、厚度均勻等特點(diǎn)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６７

９     日本金剛石工具生產(chǎn)商佑能工具（ＵＮＩＯＮＴＯＯＬ）優(yōu)秀技術(shù)：切削工具用金剛石被膜制備方法

         其韌性高、緊密接合性好且硬度高，能夠提高對超硬合金等極高硬度被切削材料進(jìn)行切削的工具壽命。金剛石被膜整體的膜厚設

         定為４μｍ以上且３０μｍ以下．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７４

１０ 國際山特維克（ＳＡＮＤＶＩＫ）全球化超硬材料優(yōu)秀技術(shù)：耐高溫多晶金剛石（ＰＣＤ）切割工具和材料制備方法

         用于切割、鉆削、和采礦，新配方成功解決在切割、鉆削或采礦期間產(chǎn)生的熱量加劇金剛石相和粘結相之間的熱膨脹系數的差異

         而引起金剛石相中的微裂的技術(shù)難題，避免金剛石結合損失的石墨化引起的引起ＰＣＤ的磨損加快。國際最領(lǐng)先優(yōu)秀技術(shù)配方．．．．．．．．９１

１１ 國內優(yōu)秀技術(shù)：耐磨耐高溫加工性能穩定的金剛石金屬陶瓷刀具制備方法

         新配方在提高硬度同時(shí)可保證耐磨性金剛石－Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金屬陶瓷復合材料，包括步驟：１）制備粉末混合物，金剛石粒

         芯包覆于金剛石粒芯表面的金屬鍍層方法，２）成型，即通過(guò)壓力成型將粉末混合物制成壓坯；３）燒結，采用放電等離子技術(shù)

         對壓坯進(jìn)行燒結３０分鐘將壓坯加熱至１１００℃保溫２分鐘，燒結壓力為２０Ｍｐａ，冷卻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１１１

１２ 覆蓋強結合ＣＶＤ金剛石層的聚晶金剛石復合片及其制備方法

         通過(guò)向聚晶金剛石層中植入形核面朝外的ＣＶＤ金剛石小圓柱，使得用直流電弧等離子體ＣＶＤ技術(shù)能夠在聚晶金剛石層表面沉

         積出強結合、高質(zhì)量的ＣＶＤ金剛石層。經(jīng)覆蓋強結合ＣＶＤ金剛石層后，新型的聚晶金剛石復合片的耐高溫性和耐磨性將得到

         很大程度的提升．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１２３

１３ 國內優(yōu)秀技術(shù)：能夠實(shí)現精度高、形狀復雜的ＣＶＤ金剛石厚膜刀片的制作方法

         新技術(shù)制作方法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現，可大大降低復雜金剛石厚膜刀具的制造成本，填補國內空白的優(yōu)秀技術(shù)。特點(diǎn)：金剛石厚膜刀

         片的前刀面表面粗糙度值Ｒａ＜０．１μｍ，前刀面不需要研磨和拋光加工就可以使用，避免對金剛石刀具切削部分復雜的幾何面

         進(jìn)行成型、研磨和拋光加工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． １３１

１４ 大幅度提高天然金剛石刀具刃口的耐磨損性能的工藝方法

         采用基于納米氧化銅的天然金剛石刀具真空熱化學(xué)腐蝕方法，可有效去除或修復機械刃磨工藝環(huán)節導入刀具表面的損傷層，使刀

         具表面微硬度和彈性模量等力學(xué)參數接近固有值，從而提高刀具刃口耐磨損性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１３８

１５ 日本三菱優(yōu)秀刀具工藝配方：資料涉及：金剛石包覆切削工具制備方法

         用于碳纖維、含高Ｓｉ的Ａｌ合金、石墨等難切削材料的切削中使用時(shí)，也不會(huì )產(chǎn)生崩刀，且加工精度、切屑排出性?xún)?yōu)異，在長(cháng)

         期使用中發(fā)揮優(yōu)異的耐磨性，實(shí)現工具長(cháng)壽命化。，在由碳化鎢基硬質(zhì)合金構成的工具基體表面包覆結晶性金剛石層方法，（包

         覆以０．２～２．０μｍ），顯現尖銳的切削刃和耐沖擊性、潤滑性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１４５

１６ 全球硬質(zhì)合金刀具領(lǐng)袖之一瑞典山高刀具公司優(yōu)秀技術(shù)配方

         工藝配方包含基于燒結碳化物、金屬陶瓷、陶瓷、多晶金剛石或立方氮化硼的材料的硬質(zhì)合金主體，通過(guò)物理氣相沉積（ＰＶＤ）

         在所述主體上沉積硬且耐磨的涂層。刀片可用于產(chǎn)生高刀具溫度的金屬切削應用中，用于切削工具刀片、鉆或立銑刀，對于超合

         金和硬化鋼，切削速度可達５００米／分鐘、平均進(jìn)給量是０．５毫米／轉。該技術(shù)獲國際多國專(zhuān)利，是國際最優(yōu)秀的刀具制造

         技術(shù)，非常值得國內企業(yè)學(xué)習和借鑒．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１８２

１７ 南非六號元素優(yōu)秀技術(shù)：多晶金剛石（ＰＣＤ）材料的燒結并形成制備方法

         采用新配方非金屬的金剛石催化劑材料，產(chǎn)生一個(gè)更熱穩定的ＰＣＤ材料。解決了由于在金屬的催化劑材料的存在下，可以催化

         的金剛石的石墨化，由于金屬的催化劑材料和金剛石的微觀(guān)結構之間的熱膨脹相差大，也可能導致在ＰＣＤ材料的應力．．．．．．．．．．１９７

１８ 金剛石復合片制備新技術(shù)工藝配方

         以釬料替代現有技術(shù)中的硬質(zhì)合金作為基底，加釬劑提高釬料與金剛石層的潤濕性，在７００℃、０．１～０．５ＭＰａ壓力條

         件下進(jìn)行焊合，得到含有釬料的金剛石復合片，避免使用１４５０℃和５．０ＧＰａ的苛刻條件，降低成本．．．．．．．．．．．．．．．２０９

１９ 湖南優(yōu)秀技術(shù)：金剛石刀具復合材料新配方及其制備方法

         配方包括金剛石粉、碳粉、有機材料，熱模壓成型步驟、高溫燒結素坯步驟（燒結溫度較低＜１６００℃，制備工藝簡(jiǎn)單易行。

         同時(shí)，采用新方法所制備含有金剛石的復合材料具有高硬度、耐磨性好、熱導率高以及模量高的特性，硬度達４０００ＨＶ，熱

         導率２８０，克服了聚晶金剛石材料高溫、高壓制備方法的缺點(diǎn)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２１７

２０ 日本優(yōu)秀技術(shù)：在碳化鎢基硬質(zhì)合金制的工具基體上包覆金剛石薄膜的金剛石包覆工具的制造方法

         高速切削加工中維持鋒利刀刃的同時(shí)，抑制毛刺的產(chǎn)生，經(jīng)長(cháng)期使用具備優(yōu)異的耐缺損性和耐磨性的金剛石包覆工具，工藝包括

         工具基體的表面金剛石氣相合成方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２２５

２１ ＶＡＲＥＬ國際第五大金剛石工具公司多晶金剛石刀具（玻璃割刀）配方和制備方法

         新技術(shù)對現有ＰＤＣ刀具導熱性差的缺陷原因進(jìn)行深入分析。提出了顯著(zhù)提高導熱性的刀具的科學(xué)方法、科學(xué)配方（沿著(zhù)金剛石

         臺前面的工作面（沿著(zhù)熱通道）一以顯著(zhù)提高導熱性的刀具），資料中詳細地描述了生產(chǎn)原料、配方、生產(chǎn)步驟、與現有ＰＤＣ

         刀具性能對比數據。國際領(lǐng)先ＰＤＣ刀具技術(shù)，獲多國專(zhuān)利的優(yōu)秀技術(shù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２３６

２２ 國內上市公司安泰科技優(yōu)秀技術(shù)：介于多晶金剛石與硬質(zhì)合金性能之間的復合超硬材料配方和制備方法

         復合超硬材料由高溫高壓燒結－熔滲工藝制備，超硬材料密度為６．８ｇ／ｃｍ３，硬度５５００，抗彎強度２３５０ＭＰａ，

         耐熱７５０℃。國際領(lǐng)先優(yōu)秀技術(shù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２４９

２３ 日本住友電工硬質(zhì)合金株式會(huì )社優(yōu)秀技術(shù)

         適于作為切削工具的接合制品（硬質(zhì)合金燒結體與金剛石燒結體），即使在切削期間釬料金屬的溫度達到了液相產(chǎn)生溫度以上的

         高溫，也不會(huì )引起接合層的接合強度的降低，并且適于例如高速切削、ＣＶＤ涂覆處理等．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２６０

２４ 世界領(lǐng)先的瑞典山特維克刀具優(yōu)秀技術(shù)

         利用壓制和燒結金剛石顆粒粉末和形成粘結相的粉末生產(chǎn)復合金剛石體的方法，配方含有形成粘結相的鈷粉末，燒結制備工藝等，

         能夠被用作圓整刀具、切削刀具刀片、耐磨件、輥子、鉆巖刀具、鋸條等的基片或者保持器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２７３

２５ 超硬刀具復合材料配方制備技術(shù)

         具有優(yōu)良的耐熱性、耐沖擊性，使用壽命長(cháng)，原料包括：表面鍍鈦的金剛石粉、表面包裹金屬的陶瓷晶須、碳化物、氮化物或碳

         氮化物耐高溫陶瓷晶須的結合劑，其耐熱性較現有的同類(lèi)刀具提高至少１００℃，耐沖擊性可提高１５％；此類(lèi)刀具抗磨損性能

         好、耐熱性能好、韌性高，有利于延長(cháng)切削刀具的使用壽命、提高了切削效率，為刀具使用者節約了大量的成本。．．．．．．．．．．．．２８７

２６ 薄型金屬基金剛石復合材料切割片制造技術(shù)

         在熱壓燒結或釬焊工藝條件下制取切割片，改善金屬胎體與金剛石顆粒的結合性態(tài)以增強把持力和持續自銳能力，也建立了徑向

         與兩側的匹配磨損關(guān)系以形成刃端近乎平直的切割形貌，從而在保證芯片高精度切割質(zhì)量的前提下，大幅度提高了切割長(cháng)度，有

         利于顯著(zhù)降低生產(chǎn)成本．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３０１

２７ 瑞典ＡＬＦＡ金剛石復合片優(yōu)秀技術(shù)

         制造金剛石－金屬復合材料配方、燒結工藝方法，包括：金剛石／金屬填料混合物與粘結劑配方，對生坯進(jìn)行預燒結工藝，在生

         坯工件中熔滲入多種潤濕元素合金材料工藝，熔滲步驟，燒結工藝，金剛石金屬復合材料的制備實(shí)例等。用于切削工具，鉆頭或

         采礦刀具、高速離心機的噴嘴材料應用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３２０

２８ 南非六號元素優(yōu)秀技術(shù)：包含金剛石相和粘合劑相的超硬復合材料及金剛石磨料復合片的刀具生產(chǎn)及用途

         制造工藝，新配方，解決金剛石復合材料的金屬性粘合劑體系熱穩定性技術(shù)問(wèn)題，高于７００℃使用時(shí)不促進(jìn)熱劣化。用于刀具

         能夠用于切削、鏡磨、研磨、鉆孔或其它磨削應用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３２７

２９ 用于對鋁合金、銅合金、無(wú)電解鍍鎳、樹(shù)脂或玻璃、碳、ＭＭＣ等硬脆材料或難切削材料的精密加工用切削工具制備方法

         日本技術(shù)，強度或耐磨損性?xún)?yōu)異的切削工具。切削工具的切削刃部分使用將含有非金剛石型碳物質(zhì)的原料組成物，在超高壓高溫

         下不添加燒結助劑或催化劑而直接變換燒結為金剛石的、金剛石形成的多晶體，平均粒徑為５０ｎｍ以下的微粒金剛石結晶．．．．．．．．３４２

３０ 金剛石Ｓｉ聚晶可鎖四面刀及制作方法

         用Ｓｉ做結合劑將金剛石微粉結合在一起的聚晶材料制作可鎖四面刀，取代了傳統銑刀行業(yè)只能用硬質(zhì)合金制刀具，同時(shí)，也大

         大提高了銑刀的使用壽命．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３５５

３１ 日本金剛石切削刀片制造技術(shù)

         切削玻璃基板、陶瓷基板等難切削材料。具有由電沉積磨具構成的切削刃，切削刃由超硬金剛石磨粒、氟類(lèi)樹(shù)脂粒和鎳電沉積層

         構成，鎳電沉積層是將該超硬磨粒和該氟類(lèi)樹(shù)脂?；旌喜⒐潭ǘ纬傻?，包括切削刃配方、超硬磨粒要求參數、制備工藝方法等．．．．．．３６１

３２ 日本具備與天然金剛石匹敵的特性的金剛石燒結體制備方法（可放電加工）

         對制備金剛石燒結休時(shí)的原料粉末和燒結方法進(jìn)行了深入的研究和改進(jìn)，成效顯著(zhù)的優(yōu)秀配方和生產(chǎn)工藝，資料包括：金剛石燒

         結體原料粉末配合配方、高壓高溫裝置的燒結條件和工藝、電導率評價(jià)、耐熱性評價(jià)、化學(xué)穩定性評價(jià)．．．．．．．．．．．．．．．．．３８３

３３ 日本住友電工硬質(zhì)合金會(huì )社優(yōu)秀技術(shù)：具有耐碎裂性高的微粒金剛石燒結體制備方法

         提高金剛石燒結體的耐磨性和耐碎裂性。適合用作切削工具（以旋削工具、銑刀、端銑刀為代表）的切削刃、耐磨工具（以拉絲

         模為代表）的材料以及電子材料（如電極元件）。資料包括：硬質(zhì)合金基材組成配方、燒結金剛石層配方、結合劑組成配方、富

         Ｃｏ金剛石層的厚度、產(chǎn)品性能切削工具的后刀面磨損量、金剛石燒結體的金剛石含量和橫向斷裂強度等數據．．．．．．．．．．．．．．４０８

３４ 針對ＰＣＤ刀具太脆。國際最新研制的多晶金剛石新配方新工藝

         新配方使得ＰＣＤ材料的韌度和強度性能顯著(zhù)提高。具有細粒狀微型結構的多晶金剛石磨蝕元件由細粒狀金剛石顆粒和催化劑溶

         劑材料制得，展現出高均勻性并且展現出顯著(zhù)的韌度增加和改進(jìn)的耐磨性能用于金屬、特別是當車(chē)削１８％ＳｉＡｌ合金時(shí)，表

         現出優(yōu)異的耐磨性．．．．．．．．．．．４３２

３５ 燒結金屬粉末的新配方新方法，具有低殘余孔隙率的均勻結金剛石制備切削工具制備方法

          生產(chǎn)步驟：混合金屬粉末和全剛石顆粒，冷壓預成型，壓實(shí)混合物，組裝燒結單元，自由燒結或加壓燒結，回收燒結的產(chǎn)品，精

         加工燒結的產(chǎn)品。新技術(shù)使用鍛造，以將高壓施加至從金屬粉末預成型的和達到高溫的部件，由此使得能夠完全閉合所述材料的

         孔隙。資料中還例舉了適合制備切割瀝青用的工具、切割干硬性混凝土用的工具配方，包括金屬結合劑配方、制備工藝等．．．．．．．．．４４４

３６ 國家高新技術(shù)企業(yè)、國家超硬材料產(chǎn)業(yè)基地優(yōu)秀技術(shù)：高效的切削工具材料，聚晶金剛石復合片制備方法

         新技術(shù)在復合片的外層涂覆多層納米金剛石層，提高了聚晶金剛石復合片的耐磨性，抗沖擊性，韌性，延長(cháng)了復合片的使用壽命，

         制備方法包括：制備復合片基體、復合片基體表面前處理、ＣＶＤ鍍膜、表面拋光處理，粘結劑配方采用超硬耐高溫陶瓷氮化物

         材料，增加金剛石與結合劑的結合強度，提高燒結反應的燒結致密度和均勻性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４５７

３７ 國內優(yōu)秀技術(shù)：金剛石涂層硬質(zhì)合金（ＷＣ－Ｃｏ）工具的方法

         該方法是先使用化學(xué)氣相沉積法在硬質(zhì)合金表面制備ＳｉＣ晶須，然后使用雙輝等離子體表面冶金技術(shù)在制備了ＳｉＣ晶須的硬

         質(zhì)合金表面制備難熔金屬碳化物滲鍍層，最后以滲鍍層為過(guò)渡層制備金剛石涂層。金剛石涂層包含了與基體冶金結合且ＳｉＣ晶

         須增韌的難熔金屬碳化物過(guò)渡層，具有高的結合強度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４６８

３８ 高壽命ＰＣＤ刀具的制備方法

         新技術(shù)減弱了ＰＣＤ刀具前刀面的氧化效應的產(chǎn)生，同時(shí)刃口的崩刃尺寸控制在２微米以?xún)?，刃口處Ｃｏ、Ｗ元素均勻分布。?/p>

         面的Ｃｏ、Ｗ元素隨層厚的增加也較為均勻。采用低溫焊料降低了焊接溫度，減少了ＰＣＤ刀具石墨化的傾向，增加了刀具的使

         用壽命．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４７６

３９ 具有立方氮化硼、纖鋅礦型氮化硼和金剛石混合燒結體超硬材料制備方法

         將纖鋅礦型氮化硼在高壓、高溫下轉化成立方氮化硼，最終形成燒結體。超硬材料的硬度高于金剛石，可以制成各種切削工具、

         拉絲工具和研磨工具，滿(mǎn)足現代機械行業(yè)對刀具越來(lái)越高的硬度要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４８３

４０ 納米金剛石／立方氮化硼燒結成的超硬復合材料塊體的制備方法

         維氏硬度可達１１５ＧＰａ，斷裂韌性為７．８ＭＰａ·Ｍ０．５；塊體中金剛石與立方氮化硼性能互補，使該復合材料塊體兼具

         金剛石的高硬度及立方氮化硼對鐵族元素的惰性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４９０

４１ 金剛石刀具新配方新加工技術(shù)工藝

         解決現有金剛石刀具抗磨損能力低和不可焊性的問(wèn)題。降低合金性能對燒結的溫度和時(shí)間的敏感性，并改善合金的金相成分和鈷

         相成分，提升合金性能，有效提高鈷基胎體對金剛石的包裹效果，采用單質(zhì)金屬鈷粉，有效解決各種金屬粉末混合不均勻現象，

         大大提高了生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量的穩定性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４９７

４２ 用于切削玻璃纖維的散熱型復合刀具材料配方制備及加工技術(shù)

         該復合涂層包含碳納米纖維層和類(lèi)金剛石層，且類(lèi)金剛石層設于碳納米纖維層遠離合金基底的表面。具有優(yōu)異的導熱散熱性，且

         在硬度和耐磨性上也有提高，適用于對玻璃纖維的切削加工，可減少切削加工過(guò)程中刀具處的熱量聚集，減緩刀具的磨損速度、

         提高刀具的使用壽命．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５０３

４３ 用于階梯復合刀具金剛石涂層的雙層熱絲涂覆工藝

         在反應室內對刀頭表面進(jìn)行形核、生長(cháng)處理。保證在金剛石涂層過(guò)程中，切削刃各個(gè)部分的溫度保持平衡穩定，使得每一層都能

         均勻地生長(cháng)一層金剛石薄膜，使得硬質(zhì)合金階梯孔刀具壽命大大提高，極大的節約了加工成本，提高了加工效率．．．．．．．．．．．．．５１４

４４ 國家高新技術(shù)企業(yè)、國家超硬材料產(chǎn)業(yè)基地優(yōu)秀技術(shù)

         理想的精加工刀具納米金剛石刀片涂層的制備方法，制備的納米金剛石涂層與硬質(zhì)合金基體具有較強的結合力，使得納米金剛石

         刀片具有較高的加工精度和較長(cháng)的使用壽命．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５２３

４５ 應用于石材切割刀具的金剛石表面鍍覆工藝

         對金剛石進(jìn)行除油、粗化、敏化與活化和還原工藝、水熱鍍液配制配方、表面含鉻鍍覆金屬層的金剛石顆粒制備方法、：通過(guò)低

         溫壓力鍍覆和高溫熱處理工藝所得含鉻的碳化物薄膜連續性和均勻性較好，形狀規則且薄膜厚度可控，改善了金剛石粘結性和高

         溫抗腐蝕能力。制成的刀具在切割石材時(shí)壽命和效率得到大幅提高，降低了消耗和損失．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５３０

４６ 切割刀具的新型金剛石鍍覆工藝

         通過(guò)低溫壓力鍍覆和高溫熱處理工藝所得含碳化鎢薄膜連續性和均勻性較好，形狀規則且薄膜厚度可控，改善了金剛石粘結性和

         高溫抗腐蝕能力。制成的刀具在切割石材時(shí)其壽命和效率得到大幅提高，降低了消耗和損失．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５３８

４７ 用于切割刀具的金剛石表面水熱復合鍍鈦、鎢金屬層的制備工藝

         實(shí)現了低溫壓力鍍覆和高溫熱處理工藝，可得到的薄膜連續性和均勻性較好，形狀規則且厚度可控，提高金剛石強度，改善高溫

         下的抗腐蝕能力和粘結性。所制成的刀具在切割石材時(shí)其壽命和效率得到大幅提高，成本低廉，該工藝方法具有廣泛的應用前景．．．．．．５４６

４８ 硬質(zhì)合金刀具表面金剛石／ＴｉＡｌＮ復合涂層制備方法

         解決現有技術(shù)中復合涂層表面不平整、易剝落導致刀具易磨損，使用壽命短的技術(shù)問(wèn)題。制備的復合涂層具有優(yōu)異的膜－基附著(zhù)

         強度，不易出現薄膜剝落的技術(shù)問(wèn)題，顯著(zhù)增加了刀具的耐磨、耐高溫性能，大大延長(cháng)了刀具的使用壽命．．．．．．．．．．．．．．．．５５４

４９ 金剛石復合超硬材料研發(fā)、生產(chǎn)高新技術(shù)企業(yè)優(yōu)秀技術(shù)

         可以實(shí)現大尺寸，高厚度聚晶層因界面結合應力作用而產(chǎn)生的界面斷裂，提高了產(chǎn)品的抗沖擊性能的具有內嵌結構的聚晶金剛石

         復合片及其制造方法，新技術(shù)形成的聚晶金剛石復合片具有內盲孔等異形結構同時(shí)具有復合過(guò)渡層，減緩或消除金剛石與硬質(zhì)合

         金材料使用過(guò)程鈷反催化效應，是提高硬質(zhì)合金聚晶復合片性能的有效方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５６２

５０ 硬質(zhì)合金－聚晶金剛石復合片及其制備方法

         復合過(guò)渡層的制備；聚晶準備；聚晶復合片合成。通過(guò)在硬質(zhì)合金層的上表面設置非均勻的花紋凹槽，具有更加復雜的界面結構，

         可以進(jìn)一步提高金剛石聚晶與硬質(zhì)合金之間的結合把持力，減緩、消除了界面層各向異性特性，新技術(shù)提高了產(chǎn)品的抗沖擊性能，

         提高了產(chǎn)品的抗彎強度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５７４

５１ 多層分步沉積高質(zhì)量金剛石涂層刀具的制造新方法

         新方法既減少刀具表面鈷將來(lái)對金剛石涂層的影響，又防止了鈷從基體深處向刀具表面的擴散；隨后利用微波等離子體ＣＶＤ

          （ＭＰＣＶＤ）法分兩步沉積一層金剛石涂層，即在金剛石形核和生長(cháng)兩個(gè)階段控制相應的參數來(lái)形成一層具有高質(zhì)量和高穩定

         性的納米金剛石薄膜．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５８１

５２ 增強刀具基體與金剛石涂層結合力的新方法

         對刀具用電化學(xué)兩步法進(jìn)行預處理，有效去除刀具表面的鈷，提高刀具表面的粗糙度，提高金剛石的形核密度；然后在其表面注

         入鉬離子，在刀具表面形成一層化合物保護層，有效阻止刀具內部鈷的擴散；利用化學(xué)氣相沉積法沉積一層金剛石涂層，接著(zhù)對

         涂層進(jìn)行離子轟擊，有效降低金剛石薄膜的粗糙度，增強其結合力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５８７

５３ 復合材料加工用金剛石涂層刀具及其制備方法

         該復合材料加工用金剛石涂層刀具包括基體和采用熱絲ＣＶＤ法或微波等離子法沉積在基體上的具有高硬度、低摩擦系數及低磨

         損特征的金剛石涂層；基體采用硬質(zhì)合金材料、金屬陶瓷材料、陶瓷材料、基于立方氮化硼的材料或高速鋼材料制作而成。通過(guò)

         對金剛石涂層結構的改進(jìn)，既克服了加工復合材料的刀具易磨損難題，保證復合材料的表面加工質(zhì)量．．．．．．．．．．．．．．．．．．５９３

５４ 金屬基／金剛石激光復合涂層及其制備方法

         該復合涂層厚度超過(guò)１ｍｍ，涂層中的金剛石體積含量大于４５％。實(shí)現了以高硬度金屬粉末作為金剛石粘結相的復合涂層的制

         備，又通過(guò)脈沖激光毛化處理提高了復合涂層與基體的結合強度，最終制備出穩定、優(yōu)質(zhì)的高硬度金屬基／金剛石復合高耐磨涂

         層，并實(shí)現了基材表面處理與涂層沉積制備的集成化、自動(dòng)化和高效化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６０１

５５ 日本（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ）三菱會(huì )社優(yōu)秀技術(shù)

用于車(chē)床用切削工具、銑床的加工工具、于礦山挖掘、石油挖掘井的穿孔等的錘式鉆頭、旋轉鉆頭等ＰＣＤ鑲齒刀片制備方法，多層梯度功能

性金剛石復合燒結體配方制備技術(shù)、硬質(zhì)合金基體制備技術(shù)、、金屬粘結劑組成配方以及混合比例、金剛石粒子、ＣＢＮ粒子尺寸規格比例配

方、ＰＣＤ多層結合劑配方等等，國際優(yōu)秀技術(shù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６１３

５６ 中科院優(yōu)秀技術(shù)：制法簡(jiǎn)便、性能優(yōu)異的金剛石復合體材料及其制法

包括金剛石表面金屬化方法。金剛石顆粒以及結合于金剛石顆粒表面的復合涂層方法；碳化硼納米層結合于金剛石顆粒表面方法。該復合體材

料具有優(yōu)異的性能，廣泛的應用金剛石刀具、金剛石鉆頭、電子等多方面具有很好的應用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６３５

５７ 國際優(yōu)秀技術(shù)：用于機加工的切割刀具刀片的多晶金剛石（ＰＣＤ）材料的制備方法

配方包括金剛石催化劑／溶劑材料、混合物包括鹽酸和或多種另外的無(wú)機酸，能夠促進(jìn)金剛石的生長(cháng)在金剛石顆粒之間直接的金剛石與金剛石

共生的材料，結合硬質(zhì)合金基層多晶金剛石．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６５０

５８ 日本優(yōu)秀技術(shù)：金剛石包覆刀具制備方法

新配方工藝在添加硼的情況下展示改善耐氧化性及耐缺損性，同時(shí)即使在向金剛石層中添加硼的情況下也確保足夠的粘附性及生產(chǎn)率，改善工

具壽命．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６５８

５９ 新型聚晶金剛石材料的刀具制造方法

用于加工難加工的鑄鐵（灰鑄鐵、高合金耐磨鑄鐵等）、以及各種高碳鋼、合金鋼等，新配方中中含有一定量的ＴｉＣ，從而改善了刀具的抗

沖擊強度，硬度高（８０００ＨＶ）、抗壓強度高、導熱性（７００Ｗ／ｍｋ）及耐磨性好等特性，采用熱壓成形和燒結方法獲得，資料包括：

聚晶金剛石配方、鑄件刀具制備方法、刀具去應力處理、刀具表面滲氮、防腐處理等等工藝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６６８

６０ 中南大學(xué)最新研制的大幅提高ＰＤＣ材料的抗沖擊韌性和穩定性的優(yōu)秀技術(shù)

高抗沖擊韌性、高耐磨性、高熱穩定性碳增強金剛石復合片ＰＤＣ材料的制備方法，經(jīng)過(guò)對ＰＤＣ沖擊破壞和熱損傷的研究與分析，利用纖維

增強理論，通過(guò)加入適量分散的碳納米管和材料熱處理技術(shù)，在不降低ＰＤＣ耐磨性的基礎上，大幅提高ＰＤＣ材料的抗沖擊韌性和穩定性。

抗沖擊韌性提高幅度達１０００％。應用于制備高速高精度切削各種有色金屬的切削刀具或者切削刃中．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６７３

６１ 上海交大優(yōu)秀技術(shù)：復雜形狀金剛石涂層刀具熱絲化學(xué)氣相沉積批量制備方法

能夠有效降低刀刃處襯底表面溫度，但不降低沉積速率，同時(shí)又能提高金剛石涂層質(zhì)量，新技術(shù)配方涂層刀具廣泛用于高硅鋁（鉛）合金、金

屬（陶瓷）基復合材料、陶瓷、碳和石墨復合材料、纖維增強復合材料、強化木地板等難加工材料在汽車(chē)、航空航天和模具等行業(yè)中大量使用．．．．．．．６８１

６２ 國內優(yōu)秀技術(shù)金剛石／Ｗ－Ｃ梯度結構復合涂層及其制備方法

新技術(shù)在ＷＣ－Ｃｏ硬質(zhì)合金上，形成以Ｗ－Ｃ梯度結構的過(guò)渡層和以金剛石涂層為耐磨涂層的復合涂層。解決膜／基結合強度的問(wèn)題，又保

證金剛石薄膜表面光潔度，壽命可提高幾倍甚至兒十倍，而且有利于提高精細加工和干切削質(zhì)量，從而避免環(huán)境污染和資源浪費．．．．．．．．．．．．．６９０

６３ 國際優(yōu)秀技術(shù)：改善的熱穩定性的多晶金剛石（ＰＣＤ）復合材料制備技術(shù)

新技術(shù)配方采用的粘合劑允許在金剛石合成條件下金剛石交互生長(cháng)以形成交互生長(cháng)ＰＣＤ在環(huán)境壓力條件下于提高的溫度（高于７００℃）下

使用時(shí)不導致熱劣化。廣泛用作切削、銑磨、研磨、鉆孔和其它磨削操作的刀具。特別地，其可用于供地下鉆孔使用的鉆頭中的裁切元件．．．．．．．．．７００

６４ 金剛石涂層刀具翻新技術(shù)

ＣＶＤ金剛石涂層磨損或涂層剝落后，需要立即更換刀具。通過(guò)退涂、重涂翻新后刀具可繼續使用，而無(wú)必要再購買(mǎi)新的昂貴的金剛石涂層刀

具，ＣＶＤ金剛石涂層刀具的微波等離子退涂、重涂方法，利用微波等離子真空室，輸入氧氣進(jìn)行ＣＶＤ金剛石刀具的退涂；不輸入氧氣時(shí)進(jìn)

行ＣＶＤ金剛石刀具的重涂，簡(jiǎn)單方便、退涂重涂效率高，重涂翻新后刀具的使用壽命長(cháng)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７１２

６５ 日本優(yōu)秀技術(shù)包覆金剛石的ＷＣ－Ｃｏ系硬質(zhì)合金制備方法

涂膜法，新技術(shù)涂膜法在不增加處理工序、時(shí)間的情況下，在硬質(zhì)合金的基材上形成良好的金剛石薄膜，還能在具有凹凸的部件或復雜形狀的

部件上均勻地形成金剛石薄膜。包覆金剛石的硬質(zhì)合金部件由于具有密合性?xún)?yōu)良的金剛石薄膜，因而適合于作切削工具、卡盤(pán)夾具等各種部件．．．．．．．７１７

６６ 滿(mǎn)足汽車(chē)用特殊部件金剛石燒結體工具制備方法

完全不含有燒結助劑的、由微細的粒子構成的耐熱性金剛石燒結體。在切削刀具領(lǐng)域中用于高性能的工具及要求耐熱性的石油鉆頭等工業(yè)用途，

由于具有金剛石固有的高折射率，并且具有不使用燒結助劑的金剛石燒結體獨有的亮度，容易制造大型燒結體，因而預期還可以用于珠寶飾品

等新的用途。由平均粒徑２００ｎｍ或以下的超微粒合成金剛石粉末的燒結體構成，其維氏硬度是８５ＧＰａ以上，國際領(lǐng)先技術(shù)．．．．．．．．．．．．７３０

６７ 日本優(yōu)秀技術(shù)：低壓力下不含有燒結助劑的高純度金剛石燒結體的制備方法

具有金剛石原有的硬度，良好透光性，現有燒結體所不具備的性能，在超精密加工用刀具、不容易切削材料加工刀其等技術(shù)領(lǐng)域中可以獲得廣

泛應用。新技術(shù)將粒徑范０．１μｍ的超微粒天然金剛石粉末進(jìn)行脫硅酸鹽處理，使用超高壓合成裝置在金剛石熱力學(xué)穩定條件１７００℃以上

溫度、８．５ＧＰａ以上的壓力下將該封殼加熱和加壓，得到燒結體粒徑１００ｎｍ以下的高純度高硬度超微粒金剛石燒結體．．．．．．．．．．．．．．７４２

６８ 日本切削工具用金剛石被膜技術(shù)

新技術(shù)切削工具金剛石被膜韌性高，緊密附著(zhù)性好，而且硬度高，能大幅提高對超硬合金等極高硬度的被切削材料進(jìn)行切削的工具的工具壽命，

實(shí)用性極佳。資料中詳細描述了金剛石被膜方法、工藝、和大量數據實(shí)測對比：與現有被覆金剛石被膜的球頭立銑刀相比，被覆了新金剛石被

膜的立銑刀在對超硬合金的切削方面可獲得優(yōu)異的工具壽命．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７５７

６９ 國內優(yōu)秀技術(shù)Ｎｉ－Ｐ－金剛石－ＴｉＡｌＮ耐磨減磨復合涂層及其制備方法

涂層耐磨性高、在使金剛石復合涂層與４５號鋼長(cháng)時(shí)間摩擦磨損的過(guò)程中，摩擦系數始終保持在０．２以下，磨損壽命是常規Ｎｉ－Ｐ－金剛

石化學(xué)復合鍍層的２－５倍以上；制備方法簡(jiǎn)單，成本低，具有非常好的推廣應用價(jià)值．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７７４

７０ 國際優(yōu)秀聚晶金剛石材料制備技術(shù)

新技術(shù)配方包含表現出粒間結合的大量金剛石顆粒和含有用于金剛石的非金屬性燒結助劑的粘結劑，用于金剛石非金屬性燒結助劑源自銨化合

物的氮化合物等，新配方使生坯經(jīng)受在金剛石為熱力學(xué)穩定的溫度和壓力，燒結和形成聚晶金剛石材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７８０

７１ 國際優(yōu)秀技術(shù)：由碳化鎢基硬質(zhì)合金構成的工具基體金剛石包覆切削工具制造技術(shù)

包括立銑刀、鉆頭等金剛石包覆切削工具，用于碳纖維增強復合材料、含高硅鋁合金、石墨等難切削材的切削加工中經(jīng)長(cháng)期使用而發(fā)揮優(yōu)異的

耐磨性的金剛石包覆切削工具制備技術(shù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７８８

７２ 國內優(yōu)秀技術(shù)：金剛石刀具的生產(chǎn)新工藝

在生產(chǎn)過(guò)程中對金屬粉末進(jìn)行了氧、碳、硫含量的檢測，更好地保證了生產(chǎn)出的產(chǎn)品的質(zhì)量及穩定性；同時(shí)檢測技術(shù)檢測出的氧、碳、硫含量

的精度較高，保證了原料配方的質(zhì)量，利于產(chǎn)品的規?；a(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８０２

７３ 國內優(yōu)秀技術(shù)：硬質(zhì)合金工具金剛石過(guò)渡層的制備方法

克服金剛石涂層對硬質(zhì)合金基底附著(zhù)力低的問(wèn)題，又可避免使用毒性很大或較為昂貴的硅烷、四甲基硅烷原料的在硬質(zhì)合金工具基底上制備以

ＳｉＣ為基的過(guò)渡層的新方法。既可有效地提高金剛石涂層的附著(zhù)力和確保硬質(zhì)合金基底免受常規處理造成的基底機械強度降低的困擾，且過(guò)

渡層的制備僅使用無(wú)毒、廉價(jià)的硅氧烷等為原料，其安全性和經(jīng)濟性好．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８０８

７４ 耐剝離性和耐磨性?xún)?yōu)異的ＷＣ基硬質(zhì)合金金剛石包覆工具

在難切削材料的高速切削加工中，發(fā)揮優(yōu)異的耐剝離性、耐磨性。在由ＷＣ基硬質(zhì)合金構成的基體表面交替層壓結晶性互不相同的Ａ層和Ｂ層

的兩種金剛石膜的金剛石包覆工具，資料包括：ＷＣ基硬質(zhì)合金制工具基體（立銑刀）配方和制備方法、處理工藝；還包括碳素纖維和熱硬化

型環(huán)氧類(lèi)樹(shù)脂具有正交層壓結構的被切削材料的切削性能數據．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８１６

７５ 瑞典山高刀具優(yōu)秀技術(shù)

包括硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、陶瓷、高速鋼（ＨＳＳ）、聚晶金剛石（ＰＣＤ）或聚晶立方氮化硼（ＰＣＢＮ）主體的切削工具刀片制備方法，

可用于產(chǎn)生高溫的金屬切削應用，并具有改進(jìn)的刃的完整性。資料包括９４ｗｔ％ＷＣ－６ｗｔ％Ｃｏ（細粒度）的硬質(zhì)合金刀片制備方法、

縱向車(chē)削數據，切削數據中側面磨損＜０．２是令人滿(mǎn)意．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８３５

７６ 用高溫高壓合成的含硼金剛石復合片及制備方法

有硬質(zhì)合金層和金剛石層，硬質(zhì)合金層和金剛石層復合構成一體，金剛石層中含有硼元素，優(yōu)點(diǎn)在于硼是耐熱、導電的材料。含硼金剛石復合

片比普通的金剛石復合片具有更好的耐溫性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８４３

７７ 具有高的硬度、耐破裂性和耐磨性的金剛石燒結休制備方法

其適用于以旋削工具或端銑刀為代表的切削工具的切削，與現有的金剛石燒結體相比，該金剛石燒結體具有更高的硬度，具有優(yōu)異的強度。資

料包括金剛石金屬結合劑配方、金剛石平均粒徑參數、表面處理工藝、獲得的固溶體的粉末、鐵族元素粉末和金剛石粉末進(jìn)行干式混合，然后

將其在超高壓發(fā)生器的模具內加熱、加壓并燒結工藝等等．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８４９

７８ 美國金剛石刀具優(yōu)秀技術(shù)：金屬結合劑金剛石復合材料制備技術(shù)

新配方技術(shù)使得金剛石微粒在處理中保持無(wú)損并且不形成石墨或者蒸發(fā)。制備方法：包括磨制金屬、粘合劑和金剛石微粒，壓制金屬粘合劑和

金剛石微粒以形成復合材料件，至少１２００℃的處理溫度下燒結由金屬問(wèn)粘合劑和全剛石微粒形成的復合材料件。用于煤礦開(kāi)采工具，巖石

鉆頭，巖石切割機，石材切割機和鉆具，切削工具，抗磨損部件，旋轉切割機，工業(yè)鉆具，連續采礦機，顆粒板切割機，瓷磚切割機和，高效

熱傳輸壓板和成形機．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８６４

７９ 具有高硬度高強度胎體材料的電鍍金剛石工具，制造這種電鍍金剛石工具的方法

鍍層是納米鎳材料。采用的電鍍液配合利用脈沖電流手段容易得到細化晶粒，從而得到納米晶體材料，并能將松散的金剛石顆粒鑲嵌固結在鍍

層中，制備出針對不同加工材料的金剛石刀具；采用本制造方法還具有縮短工具制造周期，降低了成本的優(yōu)越性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８７９

８０ 鍍覆技術(shù)領(lǐng)域的在復雜形狀刀具上制備金剛石薄膜的化學(xué)氣相沉積方法

能夠有效保證復雜形狀刀具表面金剛石薄膜的均勻性，同時(shí)形核速率高，生長(cháng)速率快，沉積后的金剛石薄膜均勻而且質(zhì)量良好．．．．．．．．．．．．．．８８７

國際國內優(yōu)秀工藝配方 高性能金剛石刀具生產(chǎn) 必備資料

         ★  美國金剛石刀具優(yōu)秀技術(shù)：金屬結合劑金剛石復合材料制備技術(shù)，新配方技術(shù)使得金剛石微粒在處理中保持無(wú)損并且不形成石墨或者蒸發(fā)。制備方法：包括磨制金屬粘合劑和金剛石微粒，壓制金屬粘合劑和金剛石微粒以形成復合材料件，至少１２００℃的處理溫度下燒結由金屬問(wèn)粘合劑和全剛石微粒形成的復合材料件。用于煤礦開(kāi)采工具，巖石鉆頭，巖石切割機，石材切割機和鉆具，切削工具，抗磨損部件，旋轉切割機，工業(yè)鉆具，連續采礦機，顆粒板切割機，瓷磚切割機和高效熱傳輸壓板和成形機。

         ★  瑞典山高刀具優(yōu)秀技術(shù)：包括硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、陶瓷、高速鋼（ＨＳＳ）、聚晶金剛石（ＰＣＤ）或聚晶立方氮化硼（ＰＣＢＮ）主體的切削工具刀片制備方法，施加有硬質(zhì)耐磨涂層，通過(guò)物理氣相沉積法（ＰＶＤ）如陰極電弧蒸鍍或磁控濺鍍法生成?？捎糜诋a(chǎn)生高溫的金屬切削應用，并具有改進(jìn)的刃的完整性。資料包括９４wt% WC-６wt % Co （細粒度）的硬質(zhì)合金刀片制備方法、縱向車(chē)削數據，切削數據中側面磨損< ０．２ 是令人滿(mǎn)意

         ★  國內上市公司安泰科技優(yōu)秀技術(shù)：介于多晶金剛石與硬質(zhì)合金性能之間的復合超硬材料配方和制備方法。該復合超硬材料由高溫高壓燒結－熔滲工藝制備，超硬復合材料的密度為６．８ｇ／ｃｍ３，硬度５５００，抗彎強度２３５０ＭＰａ，耐熱７５０℃。國際領(lǐng)先優(yōu)秀技術(shù)

         ★  河南理工大學(xué)研制用于階梯復合刀具金剛石涂層的雙層熱絲涂覆工藝，每一層都能均勻地生長(cháng)一層金剛石薄膜，使得硬質(zhì)合金階梯孔刀具壽命大大提高，極大的節約了加工成本，提高了加工效率。

         ★ 湖南優(yōu)秀技術(shù)：金剛石刀具復合材料新配方及其制備方法，配方包括金剛石粉、碳粉、有機材料，熱模壓成型步驟、高溫燒結素坯步驟(燒結溫度較低＜１６００℃，制備工藝簡(jiǎn)單易行。同時(shí)，采用新方法所制備含有金剛石的復合材料具有高硬度、耐磨性好、熱導率高以及模量高的特性，硬度達４０００ＨＶ，熱導率２８０，克服了聚晶金剛石材料高溫、高壓制備方法的缺點(diǎn)。

         ★ 國內優(yōu)秀技術(shù)：能夠實(shí)現精度高、形狀復雜的CVD金剛石厚膜刀片的制作方法，新技術(shù)制作方法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現，可大大降低復雜金剛石厚膜刀具的制造成本，填補國內空白的優(yōu)秀技術(shù)。特點(diǎn)：金剛石厚膜刀片的前刀面表面粗糙度值Ra<0.1μm，前刀面不需要研磨和拋光加工就可以使用，避免對金剛石刀具切削部分復雜的幾何面進(jìn)行成型、研磨和拋光加工。制備方法步驟包括：基體準備、模具加工、模具型腔預處理、沉積、脫模、去應力、焊接等。

         ★ 中南大學(xué)研制金剛石／Ｗ－Ｃ梯度結構復合涂層刀具制備方法。該復合涂層的特征在于ＷＣ－Ｃｏ硬質(zhì)合金上，形成以Ｗ－Ｃ梯度結構的過(guò)渡層和以金剛石涂層為耐磨涂層的復合涂層。解決膜／基結合強度的問(wèn)題，又保證金剛石薄膜表面光潔度。

         ★ 滿(mǎn)足汽車(chē)用特殊部件的切削加工的高速化要求的金剛石燒結體工具制備方法，良好的耐熱性金剛石復合燒結體，成功合成完全不含有燒結助劑的、由微細的粒子構成的耐熱性金剛石燒結體。不僅可以在切削刀具領(lǐng)域中用于高性能的工具以及要求耐熱性的石油鉆頭等工業(yè)用途，而且，由于具有金剛石固有的高折射率，并且具有不使用燒結助劑的金剛石燒結體獨有的亮度，容易制造大型燒結體，因而預期還可以用于珠寶飾品等新的用途。由平均粒徑２００ｎｍ或以下的超微粒合成金剛石粉末的燒結體構成，其維氏硬度是８５ＧＰａ以上，國際領(lǐng)先技術(shù) 

         ★ 國家高新技術(shù)企業(yè)、國家超硬材料產(chǎn)業(yè)基地優(yōu)秀技術(shù)：理想的精加工刀具納米金剛石刀片涂層的制備方法，制備的納米金剛石涂層與硬質(zhì)合金基體具有較強的結合力，使得納米金剛石刀片具有較高的加工精度和較長(cháng)的使用壽命。

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        例如：
         ★  全球硬質(zhì)合金刀具領(lǐng)袖之一瑞典山高刀具公司優(yōu)秀技術(shù)配方：用于通過(guò)排屑進(jìn)行加工的耐高溫切削工具刀片生產(chǎn)方法，工藝配方包含基于燒結碳化物、金屬陶瓷、陶瓷、多晶金剛石或立方氮化硼的材料的硬質(zhì)合金主體，通過(guò)物理氣相沉積（ＰＶＤ）在所述主體上沉積硬且耐磨的涂層。這種刀片可用于產(chǎn)生高刀具溫度的金屬切削應用中，用于切削工具刀片、鉆或立銑刀，對于超合金和硬化鋼，切削速度可達５００米/分鐘、平均進(jìn)給量是０．５毫米/轉。該技術(shù)獲國際多國專(zhuān)利，是國際最優(yōu)秀的刀具制造技術(shù)，非常值得國內企業(yè)學(xué)習和借鑒！

         ★  ＶＡＲＥＬ國際第五大金剛石工具公司多晶金剛石刀具（玻璃割刀）配方和制備方法，新技術(shù)對現有ＰＤＣ刀具導熱性差的缺陷原因進(jìn)行深入分析。提出了顯著(zhù)提高導熱性的刀具的科學(xué)方法、科學(xué)配方(沿著(zhù)金剛石臺前面的工作面(沿著(zhù)熱通道)一以顯著(zhù)提高導熱性的刀具)，資料中詳細地描述了生產(chǎn)原料、配方、生產(chǎn)步驟、與現有ＰＤＣ刀具性能對比數據。國際領(lǐng)先ＰＤＣ刀具技術(shù)，獲多國專(zhuān)利的優(yōu)秀技術(shù)

         ★  日本金剛石切削刀片制造技術(shù)，其能夠切削玻璃基板、陶瓷基板等難切削材料。具有由電沉積磨具構成的切削刃，該切削刃由超硬金剛石磨粒、氟類(lèi)樹(shù)脂粒和鎳電沉積層構成，鎳電沉積層是將該超硬磨粒和該氟類(lèi)樹(shù)脂?；旌喜⒐潭ǘ纬傻?，包括切削刃配方、超硬磨粒要求參數、制備工藝方法等

         ★  日本優(yōu)秀技術(shù)：低壓力下不用燒結助劑的高純度金剛石燒結體的制備方法。高純度金剛石燒結體具有金剛石原有的硬度，具有良好透光性，具有以往的燒結體所不具備的性能，在超精密加工用刀具、不容易切削材料加工刀其等技術(shù)領(lǐng)域中可以獲得廣泛應用。新技術(shù)將粒徑０．１μｍ的超微粒天然金剛石粉末進(jìn)行脫硅酸鹽處理，使用超高壓合成裝置在金剛石熱力學(xué)穩定條件１７００℃以上溫度、８．５ＧＰａ以上的壓力下將該封殼加熱和加壓，得到燒結體粒徑１００ｎｍ以下的高純度高硬度超微粒金剛石燒結體。國際領(lǐng)先技術(shù)

         ★  世界領(lǐng)先的瑞典山特維克刀具優(yōu)秀技術(shù)：利用壓制和燒結金剛石顆粒粉末和形成粘結相的粉末生產(chǎn)復合金剛石體的方法，配方含有形成粘結相的鈷粉末，燒結制備工藝等，能夠被用作圓整刀具、切削刀具刀片、耐磨件、輥子、鉆巖刀具、鋸條等的基片或者保持器。

   新版《金剛石切削刀具制造技術(shù)工藝配方精選匯編》

解決技術(shù)難題 提高產(chǎn)品質(zhì)量 必備資料

       
         新版《金剛石切削刀具制造技術(shù)工藝配方精選匯編》資料中每項新技術(shù)工藝配方，都是針對現有技術(shù)的改進(jìn)和提高，解決方案和辦法。

         及時(shí)掌握這些優(yōu)秀新技術(shù)，有利于提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量。

       例如：
       ★ 如何解決現有的制造技術(shù)主要用于鎢鋼微銑刀的成型加工，當加工金剛石微銑刀時(shí)存在制造精度低、和加工效率低的問(wèn)題？

       ★ 如何解決金剛石刀具各種金屬粉末混合不均勻現象，提高生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量的穩定性的問(wèn)題？

       ★ 如何解決現有技術(shù)中金剛石刀具復合涂層表面不平整、易剝落導致刀具易磨損，使用壽命短的技術(shù)問(wèn)題？

       ★ 如何解決金剛石刀具膜/基結合強度不足，能夠保證金剛石薄膜表面光潔度的問(wèn)題？

       ★ 如何克服加工復合材料的金剛石刀具易磨損難題，保證復合材料的表面加工質(zhì)量的技術(shù)問(wèn)題？

       ★ 如何解決避免磨削導致的低切削效率和高磨損率，提高PDC復合材料的性能的問(wèn)題？

        ★ 如何增加金剛石刀具涂層平整度，提高涂層表面活性，達到增強層間附著(zhù)強度的效果的問(wèn)題？

        ★ 如何大幅提高對超硬合金等極高硬度被切削材料進(jìn)行切削的工具的工具壽命的問(wèn)題？

       ★ 如何有效去除或修復機械刃磨工藝環(huán)節導入刀具表面的損傷層，提高金剛石刀具刃口耐磨損性能問(wèn)題？

       ★ 如何改善金屬胎體與金剛石顆粒的結合性態(tài)以增強把持力和持續自銳能力，大幅度提高切割長(cháng)度，降低生產(chǎn)成本問(wèn)題？

       ★ 如何解決傳統廢棄金剛石（碳化鎢）刀具處理工藝普遍存在ＮＯｘ有毒氣體及酸液排放污染環(huán)境、金屬回收率低等問(wèn)題？   

       ★ 如何改善金剛石刀具具有耐碎裂性高的微粒金剛石燒結體的特性的同時(shí)，提高金剛石燒結體的耐磨性和耐碎裂性難題？
       ★ 如何提高金剛石刀具聚晶金剛石復合片的耐磨性，抗沖擊性，韌性，延長(cháng)復合片的使用壽命？

       ★ 如何減少切削加工過(guò)程中刀具處的熱量聚集，減緩刀具的磨損速度、提高刀具的使用壽命問(wèn)題？

       ★ 如何避免金剛石刀具制造和應用中金剛石結合損失的石墨化引起的引起PCD 的磨損加快的難題？

       ★ 如何解決金剛石聚晶層中的鐵族金屬相會(huì )因工作點(diǎn)溫度不同在一定程度上降低PDC熱穩定性的難題。
       ★ 可實(shí)現高效率、高穩定性、長(cháng)壽命加工的聚晶金剛石刀具是怎樣生產(chǎn)的？

       ★ 硬度高、能夠大幅提高對超硬合金等極高硬度的被切削材料進(jìn)行切削的工具的用金剛石被膜怎樣實(shí)現？
       ★ 刀片薄、精度高、強度高、剛性好、內應力小的硅片切割超薄金剛石刀片是怎樣生產(chǎn)的？

   新版《金剛石切削刀具制造技術(shù)工藝配方精選匯編》
投資高新產(chǎn)品 決策依據

        通過(guò) 新版《金剛石切削刀具制造技術(shù)工藝配方精選匯編》資料，您可以及時(shí)掌握國際最新金剛石刀具領(lǐng)先技術(shù)、全球優(yōu)秀技術(shù)、世界排名超硬材料制造商頂級高端產(chǎn)品技術(shù)，國內科研院校、研究所、生產(chǎn)企業(yè)的金剛石刀具最新技術(shù)成果?？梢杂嗅槍π缘嘏c優(yōu)秀技術(shù)成果的研制院校、科研單位建立技術(shù)合作關(guān)系，共贏(yíng)發(fā)展。國家也鼓勵高等院校、科研院所科研人員在完成所在單位工作任務(wù)的前提下，以專(zhuān)職、兼職或受聘的形式在轉化基地開(kāi)展中試、試制、實(shí)用推廣等成果產(chǎn)業(yè)化活動(dòng)。

        資料在技術(shù)和應用層面具有一定的前瞻性，非常值得參考和借鑒，有利于促進(jìn)新技術(shù)、新工藝、新方法和新產(chǎn)品的推廣應用。超硬材料生產(chǎn)及使用與研制企業(yè)可以通過(guò)這些技術(shù)資料，了解競爭對手的技術(shù)水平、跟蹤最新技術(shù)發(fā)展動(dòng)向、提高研發(fā)起點(diǎn)、加快產(chǎn)品升級和防范知識產(chǎn)權風(fēng)險，為自主創(chuàng )新、技術(shù)改造、產(chǎn)業(yè)或行業(yè)標準制定和實(shí)施“走出去”戰略發(fā)揮重要作用。也是新產(chǎn)品引進(jìn)、投資決策的重要依據。

  長(cháng)壽命金剛石復合涂層刀具制備新方法

  【主要技術(shù)存在的問(wèn)題】

   目前，切削工具、滑動(dòng)軸承、拉拔模和各種耐磨元件的材質(zhì)均為硬質(zhì)合金。為了延長(cháng)這些工具的使用壽命，通常在表面制備一層超硬涂層來(lái)增加它們的耐磨性能。金剛石集高硬度、高耐磨性、高熱導、低摩擦系數、低熱膨脹系數和良好的化學(xué)穩定性等優(yōu)異性能于一身。在硬質(zhì)合金工具表面制備一層具有良好界面結合和低表面粗糙度的金剛石膜后，不僅其使用壽命可提高幾倍甚至兒十倍，而且有利于提高精細加工和干切削質(zhì)量，從而避免環(huán)境污染和資源浪費。

   金剛石薄膜表面光潔度和膜/基結合強度是決定金剛石涂層硬質(zhì)合金工具使用壽命和加工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。然而，這兩個(gè)關(guān)鍵因素所對應的問(wèn)題卻一直沒(méi)有得到同時(shí)解決。

   Soderberg蘇德伯格等研究者認為，結合強度低的主要原因可以歸納為三個(gè)方面(1)金剛石涂層形核密度低，導致基體和薄膜之間的界面上存在大量孔隙; (2)硬質(zhì)合金中作為粘結劑的鉆具有促進(jìn)石墨化的作用，造成膜/基界面處石墨層的形成; (3)金剛石與硬質(zhì)合金線(xiàn)膨脹、彈性模量、化學(xué)及原子結構等存在很大的差異，使得涂層內存在較大的殘余應力。其中粘結相鈷的負面影響尤其不容忽視。

   眾所周知，提高金剛石薄膜與硬質(zhì)合金基體結合強度主要是通過(guò)改變膜基界面狀態(tài)來(lái)實(shí)現，如增加膜，基接觸面積、阻止石墨相的生成和降低界面應力等。

   目前改善膜·基界面狀態(tài)的主要技術(shù)途徑有(1)基體表面預處理:化學(xué)脫鉆處理、施加過(guò)渡層、形成Co的穩定化合物(如:滲棚處理); (2)增強金剛石形核率:缺陷增強、種植籽晶、偏壓形核?；瘜W(xué)法脫鉆處理對含Co量較低的硬質(zhì)含金能有效地提高膜/基結合強度，但是，隨著(zhù)Co含量的增加，Co對金剛石形核抑制作用逐漸增強，要有效地去除基體表面的粘結相Co就必須延長(cháng)腐蝕時(shí)間和增大腐蝕液濃度，這必然導致腐蝕層厚度的增加，使基體產(chǎn)生一層疏松的貧鉆層，不僅大大降低了基體表面的強度，而且在基體表面產(chǎn)生大量的深坑，在金剛石薄膜沉積過(guò)程中這些深坑無(wú)法填充，仍然遺留在膜/基界面處。

   這些孔洞將直接影響薄膜表面光潔度和涂層工具的力學(xué)性能，在涂層工具的使用過(guò)程不僅會(huì )劃傷加工件表面，而且容易成為裂絞源，導致工具的破壞。滲棚處理能使基體表面的Co與B結合形成穩定的化合物，有效地抑制Co的負面影響，提高膜/基結合強度。但是，固、液態(tài)滲棚處理均存在基體處理后表面難清理的問(wèn)題，對于平板基體可以通過(guò)打磨、拋光處理，但是對復雜形狀基體難以找到合適的清理方法。

   施加過(guò)渡層不僅需要考慮基體、過(guò)渡層、金剛石薄膜三者之間的匹配情況和結合強度，而且需要考慮過(guò)渡層是否利于金剛石形核。如采用Ti、Mo、Cu~ TiN、TiC等異質(zhì)過(guò)渡層，則多引入了一個(gè)界面，由于熱膨脹系數的差異，當過(guò)渡層過(guò)厚時(shí)，在金剛石薄膜高溫沉積過(guò)程中易產(chǎn)生巨大的熱應力，導致涂層開(kāi)裂。當過(guò)渡層過(guò)薄時(shí)，在金剛石薄膜高溫沉積過(guò)程中粘結相Co容易遷移到基體表面抑制金剛石薄膜的生長(cháng)。

  【國內消息】

   據恒志信網(wǎng)消息：針對現有技術(shù)的不足，中南大學(xué)研制出一種金剛石工具/W-C梯度結構復合涂層及其制備技術(shù)，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現有金剛石涂層硬質(zhì)合金工具具有的缺陷，解決膜/基結合強度的問(wèn)題，又保證金剛石薄膜表面光潔度。

  【金剛石/W-C梯度結構復合涂層制備技術(shù)】

   部分摘要：

   一種金剛石用噸梯度結構復合涂層的制備方法為:
   1. 試樣為WC-13%wt.Co(即YG13，含Co量13%(質(zhì)量比)，含WC為87%( 質(zhì)量比)硬質(zhì)合金，經(jīng)金剛石粉拋光劑進(jìn)行拋光后，原子力顯微鏡檢測表面粗糙度小于50nm。處理后用蒸餾水清洗、烘干待用。

   2. 在試樣表面制備富鈷層:用K3Fe(CN)6]: KOH: H20 =1:1:10(體積比)的Murakami試劑超聲波刻蝕3分鐘，超聲波功率為100W。

   3. 梯度過(guò)渡層制備:試樣使用蒸餾水和無(wú)水乙醇反復清洗后進(jìn)行反應濺射制備W-c梯度過(guò)渡層。首先，采用反應濺射法在試樣表面沉積一層WC，然后逐漸降低含碳氣體在反應氣氛中的體積百分含量，使過(guò)渡層表層沉積為含碳量逐漸遞減的WC、WCI_x~W2C、W3C的W-C梯度結構相。其中x的取值范圍在0.34，......，0.43之間。濺射條件如下:濺射功率為100~300W; 靶間距為5~10mm;濺射氣氛為Ar和CH;甲烷濃度為30~0%;腔體壓強為0.5~10Pa; 濺射時(shí)間為10~60分鐘。表面粗糙度小于50nm。(見(jiàn)圖2) 從圖2a可以看出W-c梯度過(guò)渡層為納米顆粒;從圖2b可以看出W-c梯度過(guò)渡層的粗糙度。

   這有利于增強金剛石薄膜的形核密度和表面光滑度。由于PVD制備W-c過(guò)渡層十分致密，且顆粒尺寸可控制在納米尺寸。在金剛石氣相生長(cháng)時(shí)，這些致密貧碳W-C納米粒子(W:C>1:1)通過(guò)對活性C原子的強烈吸附，將大大地降低金剛石的形核功，使金剛石在這些致密納米粒子上形核生長(cháng)，很好的解決了其他預處理形核不均勻的問(wèn)題，可制備出致密的納米金剛石涂層。

   4. 種植籽晶:樣品浸泡于粒度小于500nm的金剛石粉丙酮懸濁液中超聲波振蕩30min ，然后分別浸泡于蒸餾水、無(wú)水酒精中超聲波振蕩清洗1~2min ，最后烘下待用。"種植籽晶"處理可以使得基體在金剛石粉懸浮液的超聲波震動(dòng)摩擦過(guò)程中產(chǎn)生微缺陷，并能使金剛石納米顆粒和碎片遺留在基體表面，從而進(jìn)一步提高金剛石薄膜的形核密度。

   5. 制備金剛石涂層:放入HFCVD系統沉積金剛石薄膜，工作氣體選用純度均為99.999%的H2和CH4，沉積溫度在900℃，沉積氣壓為4kPa，時(shí)間為4小時(shí)。在高溫沉積過(guò)程中，包括內部Co原子向表層遷移和活性C原子向過(guò)渡層內部擴散兩個(gè)擴散過(guò)程。由于活性碳原子由過(guò)渡層表層向內部擴散， W2C、W3C、WCI_x等貧碳(W:C>1:1)W-C梯度結構相與活性C原子結合形成WC ，因此最終形成WC-Co和WC的梯度結構層。由于過(guò)渡層的納米結構和WC的轉變，大大的降低了金剛石的形核功(形核功:形核時(shí)所需的能量)，增加了金剛石的形核密度，因此，該方法很容易制得光滑、致密的金剛石薄膜。

  【研制目的及優(yōu)點(diǎn)】
   與現有技術(shù)相比，其特點(diǎn)在于:
   征在于WC-Co硬質(zhì)含金上，形成以W-C梯度結構的過(guò)渡層和以金剛石涂層為耐磨涂層的復合涂層。選擇W-C梯度結構作為中間過(guò)渡層具有以下優(yōu)勢:

   1 、致密的W-C 梯度過(guò)渡層能有效阻止粘結相Co擴散到金剛石界面，消除Co 的負面影響。

   2 、W-C梯度結構相對WC-Co基體而言具有同質(zhì)外延生長(cháng)的特性，不僅可增強表層硬度，而且可降低過(guò)渡層與基體間的失配度。

   3 、相對于其他的過(guò)渡層，如Ti、TiC、TiN、TiCN等，W-C梯度結構擁有較低的熱膨脹系數，這將大大降低由于過(guò)渡層與金剛石間熱膨脹系數差異所導致的應力。

   4 、w是一種強碳化合物金屬，金剛石化學(xué)氣相沉積過(guò)程中活性℃原子可以通過(guò)擴散與W-C梯度過(guò)渡層表層的W，W2C,W3C,WC1-x等貧碳W-C相反應形成高硬度WC化合物。不僅使試樣成為一種性能優(yōu)異的梯度硬質(zhì)合金工具，而且使金剛石很容易在過(guò)渡層上形核，從而有效地增強金剛石的形核密度，制備出致密的納米金剛石涂層。

   5 、由于PVD制備W-C過(guò)渡層十分致密，且顆粒尺寸可控制在納米尺寸。在金剛石氣相生長(cháng)時(shí)，這些致密貧碳W-C納米粒子(W:C>1:1) 通過(guò)對活性C原子的強烈吸附，將大大地降低金剛石的形核功，使金剛石在這些致密納米粒子上形核生長(cháng)，很好的解決了其他預處理形核不均勻的問(wèn)題，可制備出致密的納米金剛石涂層。

 【資料描述】

  資料中詳細一種金剛石/w-C梯度結構復合涂層及其制備方法。該復合涂層的特征在于WC-Co硬質(zhì)合金上，形成以W-C梯度結構的過(guò)渡層和以金剛石涂層為耐磨涂層的復合涂層。解決膜/基結合強度的問(wèn)題，又保證金剛石薄膜表面光潔度。

金剛石復合涂層刀具制備新方法

  【技術(shù)背景】

   化學(xué)氣相沉積(ChemicalVaporDeposition，CVD)金剛石薄膜具有許多接近天然金剛石的優(yōu)異性能，如硬度高、彈性模量大，摩擦系數低、耐磨性強以及表面化學(xué)性能穩定等。CVD金剛石薄膜的制備不受基體形狀的制約，能夠直接沉積在復雜形狀基體的表面，因此，它非常適合作為耐磨、減摩以及保護性涂層材料應用于具有復雜形狀的硬質(zhì)合金整體式刀具外表面，達到提高刀具耐磨性、延長(cháng)刀具使用壽命等目的。

    對涂層刀具來(lái)說(shuō)，CVD金剛石薄膜與刀具基體之間的附著(zhù)強度以及薄膜的表面特性是影響其工作壽命及加工性能的決定性因素。根據薄膜表面質(zhì)量和結構成分的不同，CVD金剛石薄膜可被分為微米金剛石薄膜(MicrocrystallineDiamondFilms,MCD)和納米金剛石薄膜(NanocrystallineDiamondFilms,NCD)，兩者應用在復雜形狀刀具表面時(shí)均存在明顯缺陷。MCD薄膜是由微米級柱狀多晶金剛石晶粒組成的，具有非常優(yōu)異的耐磨性，并且與刀具基體之間具有良好的附著(zhù)強度，這能夠大幅提高涂層刀具的工作壽命。然而，MCD薄膜表面的金剛石晶粒晶粒粗大、不均勻，薄膜表面較為粗糙，且無(wú)法進(jìn)行表面拋光處理。在加工過(guò)程中，金剛石晶粒尖銳的棱角會(huì )導致力口工過(guò)程中產(chǎn)生應力集中，造成金剛石晶粒沿晶界斷裂，最終導致薄膜脫落而使刀具失效。

    此外，MCD粗糙的表面會(huì )導致刀具與工件材料接觸時(shí)產(chǎn)生較大的磨損以及較高的切削力，從而影響涂層刀具的工作壽命。與MCD薄膜相比，NCD薄膜的晶粒尺寸一般小于100nm，表面光滑平整，具有良好的表面質(zhì)量。但是，NCD薄膜與復雜形狀硬質(zhì)合金基體之間附著(zhù)強度較弱，耐磨性差，并且具有較高的內應力，這些缺陷會(huì )導致其在加工過(guò)程中過(guò)快磨損或從基體上剝落，嚴重影響涂層刀具的工作壽命。

   現有技術(shù)，針對復雜形狀的硬質(zhì)合金刀具基體，采用微波化學(xué)復合預處理技術(shù)對刀具基體進(jìn)行預脫鈷、脫碳及粗化處理，以提高涂層早期形核率、改善膜基附著(zhù)強度;然后采用電子增強熱絲CVD納米金剛石復合涂層技術(shù)，通過(guò)改變工藝條件，在己經(jīng)生長(cháng)了結晶性好的金剛石涂層表面繼續原位生長(cháng)一層由微晶聚集而成的球狀納米級金剛石涂層。

    采用這種工藝，在獲得了良好的膜基附著(zhù)強度的同時(shí)，有效降低了金剛石涂層的表面粗糙度，提高了涂層刀具的切削性能。然而，這項技術(shù)仍存在一定的不足。首先，在金剛石涂層表面原位沉積NCD薄膜雖然在一定程度上改善了涂層的表面質(zhì)量，但NCD薄膜本身內應力較大的缺陷仍然存在，在加工過(guò)程中容易引起薄膜剝落，影響涂層刀具的使用壽命。其次，采用熱絲CVD法在復雜形狀刀具表面沉積金剛石薄膜時(shí)，由于溫度場(chǎng)分布不均以及反應氣體難以達到等原因，沉積在刀具螺旋槽內部的薄膜厚度一般較小，造成刀具表面涂層厚度不均勻，這會(huì )對涂層刀具的壽命造成極大影響。

  【研制情況】

   國內企業(yè)針對現有技術(shù)問(wèn)題研制克服上述現有技術(shù)存在的不足，研制一種在復雜形狀CVD金剛石/類(lèi)金剛石復合涂層刀具的制備方法。該復合涂層具有優(yōu)異的膜基附著(zhù)強度、光滑平整的表面質(zhì)量、優(yōu)異的耐磨減摩及自潤滑特性，同時(shí)還具有內應力低、涂層厚度均勻等特點(diǎn)。

   采用熱絲CVD法在刀具表面沉積一層MCD 薄膜，在沉積過(guò)程中采用負偏壓產(chǎn)生離子轟擊保證MCD薄膜具有光滑表面:隨后繼續沉積一層DLC薄膜，在初始階段，用正負脈沖離子電源對涂覆了MCD薄膜的刀具表面進(jìn)行離子轟擊，以清除刀具表面的雜質(zhì)，并去除涂層表面尖銳的晶粒棱角，增加涂層平整度，提高涂層表面潔性，達到增強層問(wèn)附著(zhù)強度的效果。

  【研制目的及優(yōu)點(diǎn)】

    1、復合涂層具有優(yōu)異的膜一基附著(zhù)強度、光滑平整的表面質(zhì)量、優(yōu)異的耐磨減摩及自潤滑特性，同時(shí)還具有內應力低、涂層厚度均勻等特點(diǎn)。

    2、相對傳統的CVD金剛石涂層刀具，采用該工藝制備的CVD金剛石/類(lèi)金剛石復合涂層刀具，其工作壽命可提高3~5倍，最優(yōu)切削速度提高50~100%，具有極其優(yōu)異的切削力口工性能。

  【一種在復雜形狀CVD金剛石/類(lèi)金剛石復合涂層刀具制備方法】

   部分摘要  采用以下步驟:

   第一步，將硬質(zhì)合金石墨鏡刀的刀刃區域置于Murakami溶液中進(jìn)行30分鐘的超聲清洗，使基體表層的碳化鎢顆粒碎裂，導致表面粗化。Murakami溶液的成分為氫氧化鉀(KOH)、鐵氨化鉀(K3Fe(CN)6)和水(H20)，其質(zhì)量配比為1:1:10隨后，取出刀具用水洗凈后再置于Caro混合酸溶液中進(jìn)行1分鐘的刻蝕以去除其表層的鈷元素。Caro酸溶液的成分為濃硫酸(H2S04)和雙氧水(H202)，其體積配比為1:10最后，將經(jīng)過(guò)預處理的硬質(zhì)合金刀具浸泡在丙酮溶液中進(jìn)行5分鐘的超聲清洗，以去除刀具表面的酸堿參與物質(zhì)以及氣體雜質(zhì)，取出晾干后立即置于反應室中進(jìn)行CVD金剛石薄膜的沉積。

   第二步，將經(jīng)過(guò)預處理的石墨鏡刀放入熱絲CVD裝置的反應室進(jìn)行沉積CVD金剛石薄膜的形核階段。采用的沉積工藝參數為:丙酮/氫氣流量85/200sccm，硼碳原子比3500:1ppm，反應壓力17.5Torr，偏流3.5A，沉積時(shí)間O.5h。

   第三步，經(jīng)過(guò)半小時(shí)形核階段后，將反應氣體壓力提高至40Torr，偏流降低至3.0A，保持反應氣體流量比及硼碳原子比不變，實(shí)驗證明該環(huán)境條件最適合金剛石晶粒的生長(cháng)。經(jīng)過(guò)5小時(shí)的充分生長(cháng)，可獲得晶粒尺寸約為1~2μm的MCD薄膜，這保證了涂層具有良好的膜基附著(zhù)強度和耐磨性。

   第四步，采用高碳源濃度(將丙酮流量提高至150sccm)、在反應氣體中引入氧氣(流量為150sccm)、降低反應壓力至15Torr以及在熱絲和刀具基體之間施加負偏壓(偏流值為一1.5A)等工藝，使正離子形成走向流動(dòng)，轟擊薄膜表面，產(chǎn)生大量能夠成為二次形核活性點(diǎn)的表面缺陷，從而大幅提高二次成核密度，達到細化薄膜表面的目的。實(shí)驗結果證明，經(jīng)過(guò)半小時(shí)的負偏壓離子轟擊后，能夠有效降低金剛石薄膜的內應力，并在MCD薄膜表面上生長(cháng)處許多細小的金剛石晶粒，明顯改善了MCD薄膜的表面光滑性;

   第五步，將沉積了MCD薄膜的刀具從CVD反應室中取出，置于純丙酮溶液，超聲波清洗20分鐘，清洗刀具表面可能殘留的各類(lèi)雜質(zhì)，符其完全干燥后放入PVD反應室裝夾固定;

   第六步，開(kāi)啟真空系統，首先將反應室本底真空抽至2X1O-6Torr。隨后，反應室充入Ar氣，調節氣體流量，將反應室真空度保持在5X1O-2Torr，運用正負脈沖離子電源對刀具表面進(jìn)行離子轟擊和電離提純潔化，功率30kW，刀具偏壓-2000V，持續30分鐘，以清除刀具表面殘留雜質(zhì)，去除CVD金剛石涂層表面尖銳的晶粒棱角，增加涂層平整度，提高涂層表面活性，達到降低涂層應力、增強層問(wèn)附著(zhù)強度的效果;

   第八步，調節Ar氣流量，將反應室的真空度調至5X1O-3Torr，開(kāi)啟石墨離子源，調節離子源/磁流至60A，刀具偏壓設為一1500V，反應時(shí)間150分鐘，可在MCD薄膜表面獲得厚度為2~3μm、表面光滑平整、具有良好的膜基附著(zhù)強度的DLC薄膜;

   第九步，隨爐冷卻30分鐘后取出，即可制備獲得CVD金剛石/類(lèi)金剛石復合涂層石墨鏡刀。

  【資料描述】

   資料中詳細描述了復雜形狀CVD金剛石/類(lèi)金剛石復合涂層刀具制備方法及生產(chǎn)技術(shù)工藝及應用、性能測試數據，解決現有技術(shù)所存在的問(wèn)題等等。具有復雜形狀外表面的硬質(zhì)合金石墨鏡刀表面制備獲得一層均勻連續的CVD金剛石/類(lèi)金剛石復合涂層，刀具不同位置的涂層厚度約為6~8μmo在同等切削條件下，CVD金剛石/類(lèi)金剛石復合涂層鏡刀的工作壽命可比硬質(zhì)合金鏡刀提高8~10倍，在整個(gè)切削過(guò)程中涂層刀具表面無(wú)薄膜脫落現象，表現出良好的膜基附著(zhù)強度。

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