CVD金刚石厚膜刀具的特点

关键词 CVD , 金刚石|2019-04-25 10:29:27
摘要 随着汽车、航空、航天等工业的高速发展,对用于加工各种高性能材料的切削刀具的要求日益提高,PCD刀具、金刚石刀具等新型刀具先后应运而生。PCD刀具的使用性能虽然较传统的硬质合金刀具有...

随着汽车、航空、航天等工业的高速发展,对用于加工各种高性能材料的切削刀具的要求日益提高,PCD刀具、金刚石刀具等新型刀具先后应运而生。PCD刀具的使用性能虽然较传统的硬质合金刀具有了显著提高,并已在机械加工中得到广泛应用,但在许多加工场合仍不能完全满足对加工效率及工件表面完整性的要求。此外,由于PCD材料是由金刚石颗粒与结合相组成,其刃口特性不甚理想,也限制了PCD刀具的进一步发展。CVD金刚石自八十年代研制成功以来,其在机械加工方面的应用研究已取得明显进展,并逐渐进入商品化应用阶段。但目前有关CVD金刚石刀具耐磨性的研究仍不够充分。

微信截图_20190425102709.png

CVD金刚石的特点

CVD金刚石是采用化学气相沉积工艺生成的一种纯金刚石多晶材料,通常可分为厚度50µm以下的金刚石薄膜涂层和厚度100µm以上甚至达数毫米的金刚石厚膜两大类。CVD金刚石具有优异的光学、热学、声学、电子学及力学特性。CVD金刚石薄膜涂层可用于钻头、铰刀、带断屑槽的机夹刀片等的表面镀膜处理。CVD金刚石厚膜的耐磨层较厚,目前常用的制膜工艺是先将金刚石沉积在Si、Si3N4、WC等过渡材料上,然后通过磨削和酸蚀去除过渡材料获得金刚石厚膜,最后将金刚石厚膜焊接在基体材料上,制成车刀、镗刀等简单刀具,其制造工艺与PCD刀具基本相同。

与PCD材料相比,CVD金刚石具有以下特点:

1纯度高

PCD 材料中所含的Co使其具有较强的抗碎裂和抗断裂性能,但Co的存在降低了PCD的硬度,且在高温条件下将加快金刚石向石墨转化和氧化。CVD金刚石为纯金刚石,不含任何添加复合材料,因此具有比PCD更高的硬度、热导率、致密性、刃口锋利性、耐磨性、耐高温性、化学稳定性、非导电性以及更低的摩擦系数。

金刚石颗粒的大小是决定PCD材料性能的重要因素,粗粒PCD刀具耐磨性较好,但切削刃较粗糙;细粒PCD刀具刃口锋利,易加工出良好的零件表面纹理,但耐磨性稍差。CVD金刚石因不含结合相,属连续性材料,其性能几乎不受内部金刚石晶粒大小的影响。
2各向同性

CVD金刚石与PCD材料一样为多晶材料,其内部晶粒不具有方向性,因此在制作切削刀具时可任意取向,不受晶体特性影响,这是与天然单晶金刚石的不同之处。
3可制作较大面积的膜层材料

CVD金刚石通常沉积在硬质合金或陶瓷基片上,由于采用低压沉积工艺,因而容易生成较大面积(f100mm以上)的金刚石膜,使CVD金刚石在尺寸及形状方面具有更大的应用灵活性。


  ① 凡本网注明"来源:金刚石刀具网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:金刚石刀具网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非金刚石刀具网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

化合积电(呼和浩特)金刚石规模化量产产线正式投产

化合积电(呼和浩特)金刚石规模化量产产线正式投产

​据新华网(呼和浩特)消息,10月28日,化合积电(呼和浩特)半导体科技有限公司在呼和浩特经济技术开发区宣布,其金刚石规模化量产产线正式投产......

日期 2025-10-31   刀具新闻
涉及高导热金刚石金属复合材料 工信部发布《建材工业鼓励推广应用的技术和产品目录》

涉及高导热金刚石金属复合材料 工信部发布《建材工业鼓励推广应用的技术和产品目录》

10月16日,工业和信息化部发布《建材工业鼓励推广应用的技术和产品目录(2025年本)》,高导热金刚石金属复合材料被列入“高端化”的技术和产品........

日期 2025-10-24   刀具新闻
重磅!商务部 海关总署对金刚石微粉、单晶、砂轮等超硬材料相关物项实施出口管制

重磅!商务部 海关总署对金刚石微粉、单晶、砂轮等超硬材料相关物项实施出口管制

​据商务部网站10月9日消息,商务部、海关总署公告,根据《中华人民共和国出口管制法》等有关规定,为维护国家安全和利益、履行防扩散等国际义务,经国务院批准...

日期 2025-10-17   刀具新闻
又一金刚石项目即将投产

又一金刚石项目即将投产

​昌吉州首个人造金刚石项目——新疆臻星新材料科技有限公司12.55万克拉项目,正在木垒县推进生产线建设冲刺工作,预计10月实现投产......

日期 2025-09-24   刀具新闻
 金刚石刀具,为何稳坐精密加工“一把刀”的位置?

金刚石刀具,为何稳坐精密加工“一把刀”的位置?

金刚石因其极高的硬度、耐磨性、高热导率和与有色金属的亲和性低,被用于超精密加工刀具的制造......

日期 2025-09-24   刀具新闻
点亮微观世界,惠丰钻石荧光纳米金刚石技术领航新程

点亮微观世界,惠丰钻石荧光纳米金刚石技术领航新程

​惠丰钻石股份有限公司与中国科学院理化技术研究所功能金刚石联合研发中心,在高品级荧光纳米金刚石制备领域取得了重要进展,有望在量子计算、量子传感等多个前沿...

日期 2025-09-24   刀具新闻
创新不停步,沃尔德展示金刚石工具与功能材料最新进展

创新不停步,沃尔德展示金刚石工具与功能材料最新进展

​随着人工智能、大数据、物联网及5G/6G通信的快速发展,全球半导体产业正迎来新一轮的升级浪潮。从高性能AI计算芯片到先进封装工艺,再到高功率射频器件,...

日期 2025-09-12   刀具新闻
整体需求承压 2025年上半年金刚石线企业半年报出炉

整体需求承压 2025年上半年金刚石线企业半年报出炉

​近期,美畅股份、岱勒新材、三超新材等金刚石线生产企业陆续发布2025年半年报。受下游行业影响,这几家企业业绩整体呈现出需求承压、盈利能力下滑的特点,反...

日期 2025-09-05   刀具新闻
投资1500万!河南一地金刚石微粉及研磨抛光液项目拟扩建

投资1500万!河南一地金刚石微粉及研磨抛光液项目拟扩建

​近日,郑州市生态环境局中牟分局对河南路纳尔新材料有限公司年产1.5亿克拉金刚石微粉及720吨研磨抛光液产业化项目环境影响评价文件进行审批公示........

日期 2025-08-29   刀具新闻
 中科院福建物构所一体化金刚石磨抛设备采购项目公开招标公告

中科院福建物构所一体化金刚石磨抛设备采购项目公开招标公告

中国科学院福建物质结构研究所一体化金刚石磨抛设备采购项目招标项目的潜在投标人应在www.oitccas.com;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20...

日期 2025-08-29   刀具新闻