我国纳米金刚石复合涂层实现产业化

由上海交通大学承担的863纳米材料专项课题“纳米金刚石复合涂层的应用与产业化”超额完成了合同规定的指标并实现产品的产业化。该课题采用化学气相沉积法（cvd）,在硬质合金拉拔模具内孔和其他耐磨器件表面涂覆纳米金刚石复合涂层,研究得到了制备纳米金刚石涂层的成熟工艺,完成了纳米涂层结构和性能检测工作,利用纳米金刚石复合涂层技术研究开发出各种涂层拉拔模具和耐磨器件产品,     

纳米金刚石复合涂层技术实现产业化应用

近日，由上海交通大学承担的863纳米材料专项课题“纳米金刚石复合涂层的应用与产业化”通过了专家验收，该课题成功开发出了纳米金刚石复合涂层技术并实现了产品的产业化。该课题采用化学气相沉积法（CVD），在硬质合金拉拔模具内孔和其他耐磨器件表面涂覆纳米金刚石复合涂层，研究得到了制备纳米金刚石涂层的成熟工艺，完成了纳米涂层结构和性能检测工作，利用纳米金刚石复合涂层技术研究开发出多种涂层拉拔模具和耐磨器件产品，     

我国纳米金刚石复合涂层技术实现产业化

由上海交通大学承担的863纳米材料专项课题“纳米金刚石复合涂层的应用与产业化”超额完成了合同规定的指标并实现产品的产业化。该课题采用化学气相沉积法（cvd）,在硬质合金拉拔模具内孔和其他耐磨器件表面涂覆纳米金刚石复合涂层,研究得到了制备纳米金刚石涂层的成熟工艺,完成了纳米涂层结构和性能检测工作,利用纳米金刚石复合涂层技术研究开发出各种涂层拉拔模具和耐磨器件产品,解决了涂层附着力、均匀涂覆和涂层表面光洁度等关键技术问题,产品技术性能达到了国际先进水平,已经广泛应用于电力、通讯、建材、机械加工等行业所需的拉拔模具和耐磨器件,具有广阔的市场应用前景。     

金刚石涂层刀具的研究进展

针对CVD金刚石在刀具上主要应用类型,着重介绍了金刚石涂层刀具的研究进展与现状.论述了基体材料的选择,以及分析了硬质合金金刚石涂层刀具的技术特点,并指出了进一步深入研究的方向.     

可以改善泵密封性的超纳米金刚石晶涂层

美国阿贡国家实验室开发出一种机械泵密封圈。这种密封圈表面涂有纳米晶金刚石薄膜,因而提高了泵的可靠性和耐用性。薄膜由直径2-5nm的金刚石晶组成。     

用纳米晶金刚石涂层涂覆电子器件用硅片

美国良友公司可提供由先进金刚石工艺公司（ADT）制造的带纳米晶金刚石涂层的电子级硅片。涂层使用的是ADT公司的独特的超纳米晶金刚石（UNCD）。     

金刚石涂层超精加工车刀的研制

使用热丝ＣＶＤ法研究了金刚石涂层生长速度、晶粒大小和结合强度与生长工艺参数的关系，在此研究基础上，选择氮化硅材料作为刀具基底材料，并优化生长工艺参数，使热丝ＣＶＤ法生长金刚石膜的速度提高到２０μｍ／ｈ，膜层平均晶粒度〈１μｍ，划痕临界载荷达到了５０Ｎ，然后进行内应力消除及机械研磨、抛光，这样制成的超精加工刀具有来加工铝合金部件。被加工件的表面不平度〈０．１μｍ，光洁度达到了△↓１２，加工光洁度与寿     

过渡层特性对金刚石涂层残余应力影响的有限元模拟

采用热．力耦合有限元方法对包含过渡层的金刚石涂层一硬质合金基体内的残余应力进行了数值模拟，重点研究了过渡层的特性（弹性模量和热膨胀系数）对金刚石涂层的各应力分量沿界面的最大值的影响。结果表明，随着过渡层弹性模量的增加，径向应力和轴向应力在界面处的最大值均减小，而剪应力的最大值则增大；随着过渡层热膨胀系数的增加，上述各应力分量在界面处的最大值均增大；受过渡层特性影响最敏感的是剪应力。     

纳米金刚石替代涂层中的铬

费城Drexel大学和博卡拉顿市NanoBlox公司的研究人员声称,将少量的纳米级金刚石颗粒加入化学镀镍一硼镀液中,镍基镀层的硬度和摩擦性能可提高2—3倍,在密闭腔内引爆炸药大批量生产纳米金刚石粉,价格相对较为低廉。     

超纳米晶金刚石膜制成的低摩擦涂层

美国先进金刚石工艺公司宣称,由独特的金刚石薄膜微结构生成的超纳米晶金刚石拥有特别低的摩擦系数,在用于机械密封时有出色的抗摩损特性。这种薄膜用于机械泵轴上时,由于降低扭力矩75％,而提高了能效。由3-5nm直径的金刚石微粒形成的薄膜具有多项优点,如沉积层光滑,其沉积温度与通常半导体工业使用的温度接近。     

Ni-P-纳米金刚石化学复合镀新技术研究

在Ni-P-化学复合镀工艺的基础上,探索加入纳米金刚石粒子作为硬质点的Ni-P-纳米金刚石共沉积复合镀新工艺技术.进行Ni-P-纳米金刚石非晶态复合镀层的晶化转变过程、及其硬度和耐磨性等的研究,并与Ni-P化学镀层、Ni-P-微米金刚石复合镀层的性能进行比较.结果表明,Ni-P-纳米金刚石共沉积复合镀中,最佳的金刚石添加量为12g/l.复合镀层为非晶态,300℃时镀层开始晶化.随时效温度升高,镀层的显微硬度逐渐升高,到400℃达到峰值,而后因弥散相聚集长大粗化导致硬度下降,复合镀层的耐磨性也随着硬度的变化而变化.     

纳米金刚石复合镀层的高温结构稳定性

研究了电沉积法制备的纳米金刚石复合镀层结构的高温稳定性。用氮气保护的管式炉进行纳米金刚石镍钴复合镀层的高温处理。差热法（DSC）分析镀层高温时的物理变化,利用扫描电镜（SEM）观察镀层处理前后的组织形貌,高分辨电镜（HRTEM）观察镀液中纳米金刚石粉的分散性和镀层的结构特征,维氏硬度计测量镀层的显微硬度。结果显示显微硬度在300℃处理后有一个最高值,之后更高的处理温度下基本保持在HV800以上。     

面向石墨模具精密加工的金刚石涂层结构及性能

金刚石涂层具有接近天然金刚石的超高硬度及耐磨性,被认为是精密加工石墨模具的理想刀具涂层材料.金刚石涂层与刀具基体间的结合力及涂层表面状态是高速干式切削加工质量及效率的关键,金刚石涂层前处理过程控制及涂层工艺是影响金刚石涂层刀具综合性能的重要因素.本工作基于热丝化学气相沉积技术,采用酸-碱-酸三步法对硬质合金材料进行前处理,在涂层沉积过程中采用大气流量及高炉压沉积工艺在刀具基体表面沉积金刚石涂层.采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射光谱(XRD)对涂层微观结构及物相结构进行分析表征,利用纳米压痕仪对金刚石涂层硬度进行测试,利用喷砂试验测试金刚石涂层的抗冲刷性能,利 用石墨模具切削试验表征金刚石涂层刀具的切削性能.结果表明,金刚石涂层呈典型八面体结构,涂层与基体紧密结合、无明显孔隙,金刚石涂层刀具表面粗糙度为157 nm,sp3键含量大于98％,(涂层硬度大于90 GPa),涂层沿(111)面择优生长,抗冲刷时间大于150 s(0.5 MPa,120目),涂层刀具高速切削石墨模具2 h后,被加工面表面粗糙度小于1 μm,达到进口刀具水平.切削完成后刀具前刀面出现少量崩缺,前刀面磨损是此类刀具加工石墨模具的主要磨损形式.     

金刚石薄膜涂层刀具基底材料的选择

金刚石薄膜涂层刀具的应用取决于基底材料的选择。讨论了基底材料的特征:①基底应是一种常用刀具材料,且其切削条件能为金刚石所适应;②成本较低;③沉积金刚石膜具有良好的粘着性。比较分析了Si_3N_4陶瓷和硬质合金作为基底材料的优缺点及其发展趋势。     

金刚石涂层明显增加剃刀的寿命

德国的GFD公司研发了一种用工业金刚石制成的超锋利的剃刀,其寿命是目前剃刀的1000倍。其技术突破口是利用两个特殊的工艺：纳米晶金刚石涂层和等离子打磨。在碳化物刀片上涂覆纳米晶金刚石涂层,然后采用GFD公司创新的等离子打磨技术进行打磨。当刀刃被打磨到仅有几纳米厚时,对刀片进行抛光。用这个工艺在全世界首次用最硬的材料制成     

化学复合镀纳米金刚石粉的研究

研究了化学复合镀纳米金刚石粉的不同施镀工艺,并分析了复合镀层的性能和结构。结果显示,与机械搅拌和氮气搅拌相比,注射搅拌制得的复合镀层中的纳米金刚石含量较高。实验中选用的几种表面活性剂未能提高复合镀层中纳米金刚石的复合量。纳米金刚石的嵌入不改变复合镀层的结构,但使镀层表面形成不平整的、微小球粒堆砌状形貌。     

金刚石抗氧化光学涂层的研究进展

评述了金刚石的高温失效机制,介绍了几种正在研究与发展的用于金刚石的高温抗氧化光学涂层,如氮化铝涂层、氧化钇涂层等.提出了对应用于高温高速环境的金刚石涂层今后需要进一步研究的关键问题.     

热丝CVD法制备金刚石涂层刀具的研究现状

金刚石涂层刀具具有优异的硬度、耐磨性及导热性,在军事、航空航天等高精尖应用领域加工石墨、高硅铝合金、碳纤维增强塑料等难切削材料时无可替代,但目前金刚石涂层刀具存在两个问题:一是涂层与刀具间膜基结合力较差,导致涂层在使用中过早脱落;二是涂层表面粗糙度较大,难以保证被加工面的平整度与尺寸精度。本文从增强涂层结合力与降低涂层粗糙度两方面,将近年来科研人员对HFCVD法制备金刚石涂层的研究成果加以综述,并分析了各种因素对金刚石涂层刀具性能的影响。     

哈尔滨工业大学成功研制纳米陶瓷涂层技术

由哈尔滨工业大学王铀教授课题组承担的省自然科学基金项目“纳米结构热喷涂强韧耐磨抗蚀陶瓷涂层”课题目前已通过验收,以中国工程院院士张立同为主任的专家组认为,该课题成功研制出的纳米耐磨抗蚀陶瓷涂层技术达到世界先进水平。