CVD金刚石厚膜焊接刀具的试验研究

提出一种制作CVD金刚石厚膜焊接刀具的新工艺。采用电子辅助化学气相沉积法 (EACVD)制备直径10 0mm、厚度 0 8～ 1mm的金刚石厚膜 ;通过对金刚石刀头表面进行金属化处理 (化学气相沉积W膜 ) ,改善了金刚石的耐高温性及与低熔点合金焊料的浸润性 ,可在大气环境下实现金刚石刀头与刀架的焊接。车削试验结果表明 :用新工艺制作的金刚石刀具适用于精密加工     

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。     

乙炔-氧气火焰沉积高质量、致密金刚石厚膜

通过分析了沉积温度、乙炔－氧气流量配比对金刚石厚膜质量的影响及高质量金刚石厚的生长过程。     

掺硼金刚石厚膜电极污水处理实验研究

在EACVD(electron-assisted hot filament chemical vapor deposition)金刚石膜沉积系统上制备出了掺硼金刚石厚膜电极,采用循环伏安法研究了掺硼金刚石厚膜电极和IrO2/Ta2O5钛涂层电极电化学性能的差别,结果表明掺硼金刚石厚膜电极具有比IrO2/Ta2O5钛涂层电极更宽的电势窗口(约3.4V)和更低的背景电流(接近于零).用所制备的掺硼金刚石厚膜电极和IrO2/Ta2O5钛涂层电极对比处理高浓度难降解污水,通过测定污水处理过程中化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的变化、观察污水处理过程中颜色的变化、处理前后两电极的SEM照片研究了掺硼金刚石厚膜电极在污水处理中的应用,试验表明掺硼金刚石厚膜电极比IrO2/Ta2O5钛涂层电极处理污水效率更高、处理高浓度难降解污染物的能力更强,电极更加稳定、耐腐蚀性更好,是一种很有应用前景的电极.     

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。     

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     

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。     

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。     

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     

金刚石厚膜刀具切削性能的研究

制备了机夹式金刚石厚膜刀具 ,通过切削试验研究了金刚石厚膜刀具精密车削LY12铝合金时切削用量 (进给速度vf、切削速度v和切削深度ap)对切削表面粗糙度的影响     

微/纳米CVD金刚石涂层的制备

使用热丝化学气相沉积(HFCVD)装置,在以WC - CO硬质合金为衬底,采用调节涂层生长参数,制备出性能优良的微/纳米金刚石涂层.用SEM,AFM,Raman表征微观结构和表面品质.采用压痕法评估涂层的结合性能,并与微米金刚石涂层、纳米金刚石涂层进行比较.结果显示,当生长气压由3.3 kPa降为1.0 kPa时,底层的微米级晶粒逐渐被上层纳米级晶粒覆盖,并且涂层表面显露出纳米金刚石涂层特性.在结合性能实验中也指出,微/纳米金刚石涂层的结合性能比纳米金刚石涂层要优异.     

微波等离子体CVD法在非平面基体上生长金刚石膜

介绍了在微波等离子体CVD装置中,用甲烷和氢气作为原料,在非平面基体(如钨丝、钻头、铣刀等)上生长金刚石薄膜的研究。在金刚石沉积过程中,由于"尖端效应",在基体的尖端很难沉积出金刚石膜。在采用金属丝屏蔽后,克服了"尖端效应",成功地在非平面基体上沉积出了金刚石膜。用扫描电镜(SEM)和激光拉曼光谱(Raman)分析了金刚石膜的形貌和质量。结果表明:非平面基体不同位置金刚石的晶形不同,晶粒比较细小,膜的质量较高。     

钽喷丝头表面覆加金刚石膜的研究

为改善钽喷丝头的品质,提高其硬度和耐碱腐蚀能力,利用热丝CVD制备不同粒径的金刚石薄膜,并通过对钽衬底的碳化处理,成功使之沉积于纯钽啧丝头表面,对纯钽喷丝头进行表面强化.通过场发射扫描电镜观察,大粒径金刚石薄膜有少量孔隙,小粒径金刚石薄膜细腻致密.硬度测试结果表明,金刚石薄膜钽喷丝头表面硬度达HV1 000以上,远高于纯钽及其它工艺处理后的钽喷丝头.可纺性试验结果表明,其性能都达到或超过传统喷丝头,完全可以取代成本高昂的铂金喷丝头.     

掺硼金刚石膜的电火花加工研究

由于金刚石膜的加工极其困难，提出了一种通过在制备过程中掺杂使金刚石膜导电的金刚石膜精加工新工艺，利用电火花对掺杂金刚石膜进行电加工。研究了电参数对金刚石膜加工性能的影响，用SEM和Raman分析了金刚石膜电火花加工表面的形貌和成分。研究了掺硼金刚石膜电火花加工的加工机理，建立了电火花加工模型。试验结果表明，电参数对金刚石膜的加工速度、表面粗糙度有较大影响，掺杂金刚石膜的电火花加工是汽化、熔化、氧化、石墨化等多种效应的综合作用结果，通过掺杂可以显著改善金刚石膜的可加工性。     

在WC-TiC-Co硬质合金基体上制备金刚石薄膜的试验研究

通过采用Cu/Ti复合过渡层在WC TiC Co硬质合金基体上制备金刚石薄膜的试验 ,研究了沉积工艺对金刚石薄膜的质量、表面粗糙度及附着力的影响。研究结果表明 ,采用Cu/Ti复合过渡层有利于提高金刚石薄膜的附着力 ;适当降低沉积温度虽然会导致金刚石薄膜中非金刚石碳含量增加 ,但有利于增强膜层附着力。