气相沉积(CVD)金刚石厚膜与聚晶金刚石显微组织及其使用特性分析

经对PCD和CVD金刚石厚膜显微组织的研究，发现气相沉积法生产的金刚石厚膜与PCD有着完全不同的组织形式。研制刀具并进行切削性能试验，验证了CVD金刚石厚膜刀具与PCD刀具的切削适用范围，分析了它们在机械切削加工领域中的不同使用特性。     

CVD金刚石厚膜刀具切削性能的试验研究

分析了CVD金刚石厚膜刀具材料的性能特点 ,对CVD金刚石厚膜车刀进行了精密切削和难加工复合材料切削试验 ,结果表明 :CVD金刚石厚膜刀具加工铝合金的表面粗糙度可达Ra0 0 5 μm ;切削难加工复合材料时刀具耐磨性和使用寿命明显优于硬质合金刀具、PCBN刀具和PCD刀具     

CVD金刚石厚膜焊接刀具的制造及切削性能

用于制造金属切削刀具的金刚石主要有四种类型：（1）天然单晶金刚石；（2）人工合成单晶金刚石；（3）聚晶金刚石复合片（PCD）；（4）化学气相沉积（CVD）金刚石膜。近年来，随着CVD金刚石工艺的发展，CVD金刚石对具的应用越来越广泛。CVD金刚石对具有两类：CVD金刚石薄膜涂层刀具和CVD金刚石厚膜焊接刀具。由于金刚石厚膜焊接刀具兼有单晶金刚石和金刚石薄膜涂层刀具的优点，从而具有广阔的应用前景。本文主要介绍金刚石厚膜的制备、厚膜刀具的制造及厚膜刀具的切削性能。     

CVD金刚石刀具制备情况及应用

为扩大金刚石大刀具应用领域,1982年日、美两国相继开发出金刚石膜涂层刀具。它是利用CVD法,使金刚石晶体沉积在钨、钴类(常用K10)硬质合金或氮化硅陶瓷等基体上,如图1所示。可合成厚度小于30~50μm薄膜涂层,或做成大于0.5mm的厚膜,直接作为刀片坯料焊接到刀具上。它是一种化学气相沉积法制成的全晶质多晶纯金刚石材料,其晶粒之间的间隙为基团间隙。它一般呈膜状附着于基底表面,故又常称金刚石膜。CVD金刚石的制备成本远低于大颗粒的优质天然单晶金刚石,可以大面积化和曲面化,具有与天然金刚石完全相同的结构。表1为天然金刚石、PCD和CVD金刚石有关机械性能对比数据。图1CVD金刚石膜的SEM图片由表1可以看出,CVD金刚石刀具与PCD刀具相比,PCD刀具中因有钴等金属结合剂,使其更耐断裂,但钴会降低PCD的硬度,对腐蚀敏感(特别是加工塑料时),钴在高温时会加速金刚石向石墨的转变,故PCD刀具适合于粗加工和要求刀具有较高断裂韧性的场合。CVD金刚石刀具不用金属结合剂,纯度接近100%,故硬度、耐磨性和热导率更高,磨表1机械性能对比性能天然金刚石PCD CVD金刚石HV硬度(GPa)90~1005083杨氏模量(GP...     

CVD金刚石厚膜刀具的制造及应用

随着汽车、宇航、电子工业的发展,大量有色金属和新型材料的广泛应用,使金刚石切削刀具的需求量迅速增长。化学气相沉积(CVD)金刚石作为一种新型超硬刀具的材料,为金刚石刀具的应用开辟了新的途径。CVD金刚石刀具主要有两种类型:CVD金刚石薄膜涂层刀具和CVD金刚石厚膜焊接刀具。金刚石薄膜涂层与刀具衬底材料之间的     

金刚石厚膜端铣刀的试验研究

对金刚石厚膜和PCD复合片的显微组织进行了对比分析 ,用优化设计的金刚石厚膜和PCD端铣刀进行了切削试验 ,证明金刚石厚膜端铣刀可实现“以铣代磨”超精镜面加工     

超硬刀具加工复合材料的切削性能和切削机理

复合材料属于难加工材料 ,用超硬刀具切削复合材料最为有效。作者用杭州华汇金刚石技术研究所研制的CVD金刚石厚膜刀具对两类复合材料 ,进行了切削试验 ,取得了良好效果。本文列出了部分试验数据 ,并初步探讨了切削机理。     

CVD金刚石刀具的制备工艺研究

详细介绍了CVD金刚石厚膜刀具和涂层刀具的制备工艺，分析了目前制约CVD金刚石刀具制造和工业化过程的关键技术问题，制备出的CVD金刚石刀具满足了高硅铝合金等难加工材料的加工需求。     

金刚石工具材料的新发展——CVD厚膜金刚石刀具

金刚石与立方氮化硼(CBN)合称为超硬材料。超硬材料是最先进、最有发展前景的工具材料。与CBN相比,金刚石的硬度更高,弹性模量更大,导热性能更好,如作为切削刀具可磨出更加锋利的切削刃。而CVD厚膜金刚石刀具就更有不凡的表现。     

CVD金属石膜刀具的制造技术及其应用

主要论述了CVD金刚石厚膜刀具制造过程中的几个关键工艺,包括切割、焊接、抛光和刃磨等,介绍了CVD金刚石膜刀具加工复合材料的实验研究。     

CVD金刚石厚膜刀具的耐磨性试验

介绍了ＣＶＤ 金刚石刀具的特点,进行了ＣＶＤ 金刚石厚膜刀具与ＰＣＤ 刀具的耐磨性对比试验,结果表明ＣＶＤ 金刚石厚膜刀具的耐磨性明显优于ＰＣＤ 刀具,但韧性略低。     

激光切割CVD金刚石厚膜的工艺研究

本文利用Nd:YAG激光器对0.4mm厚的CVD金刚石膜进行切割,用扫描电子显微镜(SEM)研究了激光脉冲能量、脉冲宽度和脉冲频率等工艺参数对金刚石厚膜切割的影响。研究结果表明,在脉冲电流高于200A和减小脉冲电流至150A、脉冲宽度为2ms时能一次性切透金刚石厚膜但切割断面存在许多微裂纹和缺陷。增大脉冲频率有利于提高切割断面的平整度;采用二次切割比一次切割可得到更为平整的切割断面,断面粗糙度Ra可达到1μm。     

Machinability aspects concerning micro-turning of PA66-GF30-reinforced polyamide

This paper aims to study the behavior of machining forces and machined surface finish when micro-turning PA66-GF30-reinforced polyamide with various tool materials under distinct cutting conditions. The performance of polycrystalline diamond (PCD), CVD diamond coated carbide and plain cemented carbide tools (K15-KF and K15) were investigated in addition to the influence of feed rate on cutting forces, surface roughness and chip formation. The results indicated that the radial force was the highest force component because of the reduction in the effective cutting edge angle. Moreover, the cutting force increased almost linearly with feed, whereas the feed and radial forces remained unaltered. The cutting tools possessing lower edge radius promoted lower surface finish and turning forces, i.e., the best results were provided by the PCD tool, followed by the uncoated carbide inserts and finally by the CVD diamond-coated carbide tool.     

CVD金刚石刀具的研究进展与应用现状

金刚石膜是采用化学气相沉积的方法制备出来的一种全晶质多晶纯金刚石材料,是制造刀具的理想材料。本文对CVD金刚石涂层刀具与厚膜焊接刀具的研究进展与应用现状进行了简要的综述。     

金刚石刀具的研磨与切削实验

对四种不同材料的金刚石晶体 (天然单晶、MONODITE、CVD、PCD)进行了研磨和切削实验 ,获得了一些基础数据 ,并对实验结果分析。在研磨实验中对研磨方法、研磨效率及研磨的刀具刃口质量进行了比较 ,同时对这四种刀具进行切削实验———对有色金属进行精密加工