通常現(xiàn)代的刀具，滑動(dòng)軸承，拉伸模具和各種耐磨部件通常由硬質(zhì)合金制備。隨著加工強(qiáng)度的不斷增大，硬質(zhì)合金工具也隨之暴露出在應(yīng)用中耐磨性和強(qiáng)韌性不能兼顧的軟肋。為滿足現(xiàn)代機(jī)械加工高效率、高精度、高可靠性的要求，有必要進(jìn)一步改善刀具材料綜合切削能力。
化學(xué)氣相沉積（CVD）法是在高溫條件下使氣態(tài)原料（如甲烷和氫氣）分解，生成碳原子或甲基原子團(tuán)等活性粒子，并在一定工藝條件下，在襯底表面上沉積金剛石膜的方法。CVD涂層是對(duì)應(yīng)地以晶體或納米晶體的形式進(jìn)行沉積。金剛石多層膜也采取同樣的沉積方式。原則上，金剛石涂層也適用于有色金屬材料的加工。CVD涂層是主要應(yīng)用于由硬質(zhì)合金制成的桿刀和可轉(zhuǎn)位刀片，亦應(yīng)用于各類高抗力拉拔模具表面等。金剛石是自然界中最硬的物質(zhì)，耐磨性小，導(dǎo)熱性高及優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性等特殊性能使其成為磨料和切削工具理想的材料。但是，單獨(dú)使用金剛石很脆，無法進(jìn)行高強(qiáng)度的加工，且單晶金剛石刀具因成本高和抗沖擊性差的軟肋導(dǎo)致其應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。而與之性能相似，但價(jià)格低廉的金剛石薄膜卻有著更大的發(fā)展空間。在選擇刀具進(jìn)行加工時(shí)，通常希望刀具既有高的硬度以保證其好的耐磨性，又有高的韌性來防止刀具的碎裂，而硬質(zhì)合金與CVD金剛石薄膜的的結(jié)合恰能滿足這一要求，這使得CVD涂層刀具既表現(xiàn)出金剛石高的硬度和耐磨性，也表現(xiàn)出硬質(zhì)合金本身良好的抗沖擊性和強(qiáng)韌性，以及低的制造成本使其在機(jī)械加工領(lǐng)域有極大的應(yīng)用市場(chǎng)。
數(shù)據(jù)表明，金剛石涂層可使硬質(zhì)合金工具的使用性能大為提高，比如對(duì)有色金屬及其合金、復(fù)合材料、陶瓷材料等進(jìn)行加工，其使用壽命可提高數(shù)十倍。利用CVD的方法，所制備的金剛石膜含雜質(zhì)較少，生長(zhǎng)容易控制，特別是對(duì)幾何形狀比較復(fù)雜的基底材料，能夠較好的進(jìn)行沉積。
CVD涂層刀具將廣泛應(yīng)用到超精密的加工領(lǐng)域，比如是汽車、航空航天、集成電路板卡等。
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