專利名稱：復(fù)雜形狀cvd金剛石/類金剛石復(fù)合涂層刀具制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層刀具的制備方法，具體是ー種可以在復(fù)雜形狀整體式硬質(zhì)合金刀具外表面成績(jī)具有極高膜-基附著強(qiáng)度的CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層的制備エ藝方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition, 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、弾性模量大，摩擦系數(shù)低、耐磨性強(qiáng)以及表面化學(xué)性能穩(wěn)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(fù)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(hù)性涂層材料應(yīng)用于具有復(fù)雜形狀的硬質(zhì)合金整體式刀具外表面，達(dá)到提高刀具耐磨性、延長(zhǎng)刀具使用壽命等目的。對(duì)涂層刀具來說，CVD金剛石薄膜與刀具基體之間的附著強(qiáng)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(jù)薄膜表面質(zhì)量和結(jié)構(gòu)成分的不同，CVD金剛石薄膜可被分為微米金剛石薄膜(Microcrystalline Diamond Films, MCD)和納米金剛石薄膜(Nanocrystalline Diamond Films, NCD),兩者應(yīng)用在復(fù)雜形狀刀具表面時(shí)均存在明顯缺陷。MCD薄膜是由微米級(jí)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強(qiáng)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，且無法進(jìn)行表面拋光處理。在加工過程中，金剛石晶粒尖銳的棱角會(huì)導(dǎo)致加工過程中產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成金剛石晶粒沿晶界斷裂，最終導(dǎo)致薄膜脫落而使刀具失效。此外，MCD粗糙的表面會(huì)導(dǎo)致刀具與エ件材料接觸時(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lOOnm，表面光滑平整，具有良好的表面質(zhì)量。但是，NCD薄膜與復(fù)雜形狀硬質(zhì)合金基體之間附著強(qiáng)度較弱，耐磨性差，并且具有較高的內(nèi)應(yīng)力，這些缺陷會(huì)導(dǎo)致其在加工過程中過快磨損或從基體上剝落，嚴(yán)重影響涂層刀具的工作壽命。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請(qǐng)?zhí)?3151295. X公開了ー種“硬質(zhì)合金基體復(fù)雜形狀刀具表面金剛石涂層的制備方法”，該文獻(xiàn)公開的エ藝針對(duì)復(fù)雜形狀的硬質(zhì)合金刀具基體，采用微波化學(xué)復(fù)合預(yù)處理技術(shù)對(duì)刀具基體進(jìn)行預(yù)脫鈷、脫碳及粗化處理，以提高涂層早期形核率、改善膜基附著強(qiáng)度；然后采用電子增強(qiáng)熱絲CVD納米金剛石復(fù)合涂層技術(shù)，通過改變エ藝條件，在已經(jīng)生長(zhǎng)了結(jié)晶性好的金剛石涂層表面繼續(xù)原位生長(zhǎng)ー層由微晶聚集而成的球狀納米級(jí)金剛石涂層。采用這種エ藝，在獲得了良好的膜基附著強(qiáng)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(xiàng)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(nèi)應(yīng)カ較大的缺陷仍然存在，在加工過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(fù)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(yīng)氣體難以達(dá)到等原因，沉積在刀具螺旋槽內(nèi)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(duì)涂層刀具的壽命造成極大影響，采用上述文獻(xiàn)中公開的エ藝無法有效解決這ー問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供ー種在復(fù)雜形狀CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層刀具的制備方法。該復(fù)合涂層具有優(yōu)異的膜-基附著強(qiáng)度、光滑平整的表面質(zhì)量、優(yōu)異的耐磨減摩及自潤(rùn)滑特性，同時(shí)還具有內(nèi)應(yīng)カ低、涂層厚度均勻等特點(diǎn)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明涉及一種復(fù)雜形狀CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層刀具制備方法，包括如下步驟步驟ー采用熱絲CVD法在經(jīng)過預(yù)處理后的復(fù)雜形狀整體式硬質(zhì)合金刀具表面沉積ー層MCD薄膜；步驟ニ 采用磁控等離子濺射法在涂覆了 MCD薄膜的涂層刀具表面繼續(xù)沉積ー層DLC薄膜，即可。優(yōu)選地，所述步驟一中的預(yù)處理采用酸堿兩步法。優(yōu)選地，所述步驟一中沉積MCD薄膜的過程具體包括形核階段、生長(zhǎng)階段和負(fù)偏壓離子轟擊階段。進(jìn)ー步優(yōu)選地,所述形核階段采用的沉積エ藝參數(shù)為丙酮流量為70 85sccm、氫氣流量為200 220sccm，硼碳原子比為3000 3500ppm，反應(yīng)氣體壓カ為17. 5 18. 5Torr，偏流為3. 0 3. 5A，沉積時(shí)間為0. 5h。進(jìn)ー步優(yōu)選地，所述生長(zhǎng)階段采用的沉積エ藝參數(shù)為反應(yīng)氣體壓カ為35 40Torr，偏流為2. 8 3. 0A，沉積時(shí)間為5 8h。進(jìn)ー步優(yōu)選地，所述負(fù)偏壓離子轟擊階段采用的沉積エ藝參數(shù)為丙酮、氫氣、氣氣流量分別為120 150sccm、200 220sccm、60 150sccm,砸碳原子比為3000 3500ppm，反應(yīng)氣體壓カ為10 15Torr，偏流為-0. 1A，沉積時(shí)間為0. 5h。優(yōu)選地，所述步驟ニ中沉積DLC薄膜的過程具體包括離子轟擊清洗及表面電離提純活化階段以及DLC薄膜生長(zhǎng)階段。進(jìn)ー步優(yōu)選地，所述離子轟擊清洗及表面提純活化階段采用的エ藝參數(shù)為反應(yīng)氣體壓カ為4 XKT2 5 X KT2Torr,功率為30 35kW，刀具偏壓為-2000V，持續(xù)時(shí)間為30分鐘。進(jìn)ー步優(yōu)選地，所述DLC薄膜生長(zhǎng)階段采用的エ藝參數(shù)為離子源/磁流強(qiáng)度為60A，反應(yīng)氣體壓カ為4X1(T3 5X KT3Torr,刀具偏壓為-1500V，持續(xù)時(shí)間為90 150分鐘。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果I、本發(fā)明的復(fù)合涂層具有優(yōu)異的膜-基附著強(qiáng)度、光滑平整的表面質(zhì)量、優(yōu)異的耐磨減摩及自潤(rùn)滑特性，同時(shí)還具有內(nèi)應(yīng)カ低、涂層厚度均勻等特點(diǎn)。2、相對(duì)傳統(tǒng)的CVD金剛石涂層刀具，采用該エ藝制備的CVD金剛石/類金剛石復(fù) 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)異的切削加工性能。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一歩理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例I在高精密石墨電極加工用硬質(zhì)合金(YG6)復(fù)雜形狀整體式銑刀表面沉積CVD金剛石/類金剛石涂層，刀具直徑8mm,刃長(zhǎng)40mm,長(zhǎng)度100mm。采用以下步驟第一歩，將硬質(zhì)合金石墨銑刀的刀刃區(qū)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(dǎo)致表面粗化。Murakami溶液的成分為氫氧化鉀(KOH)、鐵氰化鉀(K3Fe(CN)6))和水(H2O),其質(zhì)量配比為I : I : 10。隨后，取出刀具用水洗浄后再置于Caro混合酸溶液中進(jìn)行I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(H2SO4)和雙氧水(H2O2),其體積配比為I : 10。最后，將經(jīng)過預(yù)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(yīng)室中進(jìn)行CVD金剛石薄膜的沉積。第二歩，將經(jīng)過預(yù)處理的石墨銑刀放入熱絲CVD裝置的反應(yīng)室進(jìn)行沉積CVD金剛石薄膜的形核階段。采用的沉積エ藝參數(shù)為丙酮/氫氣流量85/200sCCm，硼碳原子比3500 Ippm,反應(yīng)壓カ17. 5Torr，偏流3. 5A，沉積時(shí)間0. 5h。第三步，經(jīng)過半小時(shí)形核階段后，將反應(yīng)氣體壓力提高至40TOrr，偏流降低至
3.0A,保持反應(yīng)氣體流量比及硼碳原子比不變，實(shí)驗(yàn)證明該環(huán)境條件最適合金剛石晶粒的生長(zhǎng)。經(jīng)過5小時(shí)的充分生長(zhǎng)，可獲得晶粒尺寸約為I 2 y m的MCD薄膜，這保證了涂層具有良好的膜基附著強(qiáng)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(yīng)氣體中引入氬氣(流量為150SCCm)、降低反應(yīng)壓カ至15Torr以及在熱絲和刀具基體之間施加負(fù)偏壓(偏流值為-1.5A)等エ藝，使正離子形成定向流動(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(dá)到細(xì)化薄膜表面的目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，經(jīng)過半小時(shí)的負(fù)偏壓離子轟擊后，能夠有效降低金剛石薄膜的內(nèi)應(yīng)力，并在MCD薄膜表面上生長(zhǎng)處許多細(xì)小的金剛石晶粒，明顯改善了 MCD薄膜的表面光滑性；第五歩，將沉積了 MCD薄膜的刀具從CVD反應(yīng)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雜質(zhì)，待其完全干燥后放入PVD反應(yīng)室裝夾固定;第六步，開啟真空系統(tǒng)，首先將反應(yīng)室本底真空抽至2X10_6Torr。隨后，反應(yīng)室充入Ar氣，調(diào)節(jié)氣體流量，將反應(yīng)室真空度保持在5 X IO-2Torr,運(yùn)用正負(fù)脈沖離子電源對(duì)刀具表面進(jìn)行離子轟擊和電離提純活化，功率30kW，刀具偏壓-2000V，持續(xù)30分鐘，以清除刀具表面殘留雜質(zhì)，去除CVD金剛石涂層表面尖鋭的晶粒棱角，増加涂層平整度，提高涂層表面活性，達(dá)到降低涂層應(yīng)力、增強(qiáng)層間附著強(qiáng)度的效果；第八步，調(diào)節(jié)Ar氣流量，將反應(yīng)室的真空度調(diào)至5 X 10_3Torr，開啟石墨離子源，調(diào)節(jié)離子源/磁流至60A，刀具偏壓設(shè)為-1500V，反應(yīng)時(shí)間150分鐘，可在MCD薄膜表面獲得厚度為2 3 ii m、表面光滑平整、具有良好的膜-基附著強(qiáng)度的DLC薄膜；
第九歩，隨爐冷卻30分鐘后取出，即可制備獲得CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層石墨銑刀。
采用上述方法可在具有復(fù)雜形狀外表面的硬質(zhì)合金石墨銑刀表面制備獲得ー層均勻連續(xù)的CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層，刀具不同位置的涂層厚度約為6 8 y m。在同等切削條件下，CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層銑刀的工作壽命可比硬質(zhì)合金銑刀提高8 10倍，在整個(gè)切削過程中涂層刀具表面無薄膜脫落現(xiàn)象，表現(xiàn)出良好的膜基附著強(qiáng)度。實(shí)施例2在印刷電路板銑邊用硬質(zhì)合金(YG6) PCB銑刀表面沉積CVD金剛石/類金剛石涂層，刀具直徑6mm,刃長(zhǎng)35mm,長(zhǎng)度80mm。采取以下步驟第一歩，采用與實(shí)施例I中相同的エ藝方法處理PCB銑刀的刀刃部分；第二歩，將經(jīng)過預(yù)處理后的PCB銑刀放入熱絲CVD反應(yīng)腔，先進(jìn)行半小時(shí)形核(丙酮/氫氣流量70/220sCCm，硼碳原子比3200 lppm，反應(yīng)壓カ18Torr，偏流3. 2A);隨后將反應(yīng)氣體壓カ提高至28Torr，偏流降低至3. 0A,進(jìn)行7小時(shí)薄膜生長(zhǎng)階段，在銑刀表面沉積一層晶粒尺寸I 2 ii m的MCD薄膜；第三步,將丙酮流量提高至130sccm,引入流量為IOOsccm的気氣，降低反應(yīng)壓カ至12Torr，在熱絲和刀具基體之間施加-I. 5A偏流，使正離子形成定向流動(dòng)，轟擊薄膜表面
0.5h，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(dá)到細(xì)化薄膜表面的目的；第四歩，將沉積MCD涂層的刀具從熱絲CVD反應(yīng)腔中取出，置于純丙酮溶液，超聲波清洗20分鐘，待其完全干燥后放入PVD反應(yīng)室裝夾固定；第五歩，首先將反應(yīng)室本底真空抽至2X 10_6Torr，隨后引入Ar氣，調(diào)節(jié)氣體流量，將反應(yīng)室真空度保持在4. 5X KT2Torr,運(yùn)用正負(fù)脈沖離子電源對(duì)刀具表面進(jìn)行離子轟擊和電離提純活化，功率32kW，刀具偏壓-2000V，持續(xù)30分鐘；第六步，調(diào)節(jié)Ar氣流量，將反應(yīng)室的真空度調(diào)至4. 5 X KT3Torr，開啟石墨離子源，調(diào)節(jié)離子源/磁流至60A，刀具偏壓設(shè)為-1500V，反應(yīng)時(shí)間120分鐘，可在MCD薄膜表面獲得厚度為2 3 ii m、表面光滑平整、具有良好的膜-基附著強(qiáng)度的DLC薄膜；第七歩，隨爐冷卻30分鐘后取出，即可制備獲得具有優(yōu)異膜-基附著強(qiáng)度及光滑表面質(zhì)量的CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層PCB銑刀。采用上述方法制備獲得的CVD金剛石/類金剛石涂層PCB銑刀應(yīng)用在印刷電路板的銑邊加工中，可加工長(zhǎng)度可比傳統(tǒng)硬質(zhì)合金PCB銑刀提高5倍左右，且加工表面質(zhì)量良好，無毛刺。銑邊加工過程中，涂層刀具表面無薄膜脫落現(xiàn)象，表現(xiàn)出良好的膜基附著強(qiáng)度。實(shí)施例3在碳纖維復(fù)合材料加工用硬質(zhì)合金整體式單刃銑刀表面沉積CVD金剛石/類金剛石涂層，刀具直徑5mm,刃長(zhǎng)28mm,長(zhǎng)度76mm。采取以下步驟第一歩，采用與實(shí)施例I中相同的エ藝方法處理單刃銑刀的刀刃部分；第二歩，將經(jīng)過預(yù)處理后的單刃銑刀放入熱絲CVD反應(yīng)腔，先進(jìn)行半小時(shí)形核(丙酮/氫氣流量80/210sccm，硼碳原子比3000 lppm，反應(yīng)壓カ18. 5Torr，偏流3. 0A);隨后將反應(yīng)氣體壓力提高至35Torr，偏流降低至2. 8A，進(jìn)行8小時(shí)薄膜生長(zhǎng)階段，在銑刀表面沉積ー層晶粒尺寸I 2 ii m的MCD薄膜；
第三步，在熱絲和刀具基體之間施加負(fù)偏壓，使正離子形成定向流動(dòng)，轟擊薄膜表面0. 5h,在反應(yīng)腔內(nèi)引入流量為60sccm的??！氣,將丙酮流量提高至120sccm,反應(yīng)壓カ降至lOTorr，偏流值為-L5A;第四歩，將沉積MCD涂層的單刃銑刀從熱絲CVD反應(yīng)室中取出，置于純丙酮溶液，超聲波清洗20分鐘，待其完全干燥后放入PVD反應(yīng)室裝夾固定；第五歩，首先將反應(yīng)室本底真空抽至2X 10_6Torr，隨后引入Ar氣，調(diào)節(jié)氣體流量，將反應(yīng)室真空度保持在4X10_2Torr，運(yùn)用正負(fù)脈沖離子電源對(duì)單刃銑刀表面進(jìn)行離子轟擊和電離提純活化，功率35kW，刀具偏壓-2000V，持續(xù)30分鐘；第六步,調(diào)節(jié)Ar氣流量,將反應(yīng)室的真空度調(diào)至4X 10_3Torr,開啟石墨離子源,調(diào)節(jié)離子源/磁流至60A，刀具偏壓設(shè)為-1500V，反應(yīng)時(shí)間90分鐘，可在MCD薄膜表面獲得厚度為2 3 ii m、表面光滑平整、具有良好的膜-基附著強(qiáng)度的DLC薄膜； 第七歩，隨爐冷卻30分鐘后取出，即可制備獲得具有優(yōu)異膜-基附著強(qiáng)度及光滑表面質(zhì)量的碳纖維復(fù)合材料加工用CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層單刃銑刀。采用上述方法制備的CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層單刃銑刀在碳纖維復(fù)合材料的修邊加工過程中，工作壽命可比傳統(tǒng)硬質(zhì)合金銑刀提高5 8倍左右，且加工表面無分層、撕裂等明顯缺陷。加工過程中，銑刀表面的CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層未發(fā)生脫落，表現(xiàn)出良好的膜基附著強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)雜形狀CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層刀具制備方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟一采用熱絲CVD法在經(jīng)過預(yù)處理后的復(fù)雜形狀整體式硬質(zhì)合金刀具表面沉積一層MCD薄膜； 步驟二 采用磁控等離子濺射法在涂覆了 MCD薄膜的涂層刀具表面繼續(xù)沉積一層DLC薄膜，即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)雜形狀CVD金剛 石/類金剛石復(fù)合涂層刀具制備方法，其特征在于，所述步驟一中的預(yù)處理采用酸堿兩步法。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)雜形狀CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層刀具制備方法，其特征在于，所述步驟一中沉積MCD薄膜的過程具體包括形核階段、生長(zhǎng)階段和負(fù)偏壓離子轟擊階段。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)雜形狀CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層刀具制備方法，其特征在于，所述形核階段采用的沉積工藝參數(shù)為丙酮流量為70 85sCCm、氫氣流量為200 220sccm，硼碳原子比為3000 3500 lppm，反應(yīng)氣體壓力為17. 5 18. 5Torr，偏流為3. 0 3. 5A，沉積時(shí)間為0. 5h。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)雜形狀CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層刀具制備方法，其特征在于，所述生長(zhǎng)階段采用的沉積工藝參數(shù)為反應(yīng)氣體壓力為35 40Torr，偏流為2.8 3. 0A，沉積時(shí)間為5 8h。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)雜形狀CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層刀具制備方法，其特征在于，所述負(fù)偏壓離子轟擊階段采用的沉積工藝參數(shù)為丙酮、氫氣、氬氣流量分別為120 150sccm、200 220sccm、60 150sccm，硼碳原子比為 3000 3500 lppm，反應(yīng)氣體壓力為10 15Torr，偏流為-I. 5A，沉積時(shí)間為0. 5h。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)雜形狀CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層刀具制備方法，其特征在于，所述步驟二中沉積DLC薄膜的過程具體包括離子轟擊清洗及表面電離提純活化階段以及DLC薄膜生長(zhǎng)階段。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)雜形狀CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層刀具制備方法，其特征在于，所述離子轟擊清洗及表面提純活化階段采用的工藝參數(shù)為反應(yīng)氣體壓力為4X1(T2 5X KT2Torr,功率為30 35kW，刀具偏壓為-2000V，持續(xù)時(shí)間為30分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)雜形狀CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層刀具制備方法，其特征在于，所述DLC薄膜生長(zhǎng)階段采用的工藝參數(shù)為離子源/磁流強(qiáng)度為60A，反應(yīng)氣體壓力為4X10。 5 X KT3Torr,刀具偏壓為-1500V，持續(xù)時(shí)間為90 150分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)雜形狀CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層刀具的制備方法。采用熱絲CVD法在刀具表面沉積一層MCD薄膜，在沉積過程中采用負(fù)偏壓產(chǎn)生離子轟擊保證MCD薄膜具有光滑表面；隨后繼續(xù)沉積一層DLC薄膜，在初始階段，用正負(fù)脈沖離子電源對(duì)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，提高涂層表面活性，達(dá)到增強(qiáng)層間附著強(qiáng)度的效果。采用本發(fā)明的制備方法能夠在具有復(fù)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-基附著強(qiáng)度、表面耐磨減摩及自潤(rùn)滑特性的CVD金剛石/類金剛石復(fù)合涂層，該復(fù)合涂層還具有內(nèi)應(yīng)力低、表面光滑平整、厚度均勻等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C23C14/35GK102650053SQ20121012433
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者孫方宏, 張志明, 沈彬, 阮華權(quán), 顧寶龍 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué), 上海澳尼森特種表面處理技術(shù)有限公司