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

CVD金刚石业务放量 四方达前三季度净利润增长超四成

CVD金刚石业务放量 四方达前三季度净利润增长超四成

​超硬材料行业景气度回暖背景下,行业企业四方达(300179.SZ)今年前三季度营收、净利润双增长,扣非净利润同比增长93.84%......

日期 2026-10-30   刀具新闻
河南:“十五五”将聚焦散热等金刚石应用领域 实施超硬材料省级重大项目

河南:“十五五”将聚焦散热等金刚石应用领域 实施超硬材料省级重大项目

财联社10月27日电,记者获悉,“十五五”时期,河南省将推动超硬材料产业创新能力提升。其中,将积极支持河南超硬材料企业、高校和科研院所争取承担国家重大科...

日期 2026-10-30   刀具新闻
呼和浩特:总投资10亿元人民币金刚石材料项目加速建设

呼和浩特:总投资10亿元人民币金刚石材料项目加速建设

10月15日,内蒙古呼和浩特市,激光切割机切割金刚石的多晶。位于内蒙古自治区呼和浩特市的内蒙古中启芯MPCVD金刚石材料研发及产业化项目总投资10亿元人...

日期 2026-10-23   刀具新闻
河南工业大学邹文俊——基于微图案超精密金刚石/CBN砂带研究

河南工业大学邹文俊——基于微图案超精密金刚石/CBN砂带研究

2026新材料开发与产业化论坛由河南工业大学与中国超硬材料网主办,惠丰钻石股份有限公司、湖北汇尚钻石有限公司联合主办,河南工业大学材料科学与工程学院、郑...

日期 2026-10-12   刀具新闻
郑州磨料磨具磨削研究所有限公司黎克楠——高效热管理用金刚石及其复合材料制造技术发展与挑战

郑州磨料磨具磨削研究所有限公司黎克楠——高效热管理用金刚石及其复合材料制造技术发展与挑战

2026新材料开发与产业化论坛由河南工业大学与中国超硬材料网主办,惠丰钻石股份有限公司、湖北汇尚钻石有限公司联合主办,河南工业大学材料科学与工程学院、郑...

日期 2026-10-12   刀具新闻
22万片!宁波晶钻,加码芯片热沉金刚石

22万片!宁波晶钻,加码芯片热沉金刚石

近日,宁波晶钻科技股份有限公司年产5万片芯片热沉金刚石项目完成备案。项目位于宁波市镇海区蛟川街道,总投资5200万元,为改建项目,计划2026年12月建...

日期 2026-10-12   刀具新闻
金刚石滚轮在丝杠精密磨削领域的应用范围

金刚石滚轮在丝杠精密磨削领域的应用范围

金刚石滚轮是精密传动丝杠成型磨削工序的专用超硬精密修整工装,主要配套数控螺纹磨床、丝杠专用成型磨床,用于陶瓷结合剂CBN成型砂轮的精密廓形修整。通过滚轮...

日期 2026-10-12   刀具新闻
金刚石滚轮在叶片精密磨削领域的应用范围

金刚石滚轮在叶片精密磨削领域的应用范围

金刚石滚轮为航空、燃机叶片成型磨削工序的专用精密修整工装,主要用于数控成型磨床上对CBN成型砂轮进行精密廓形修整,使砂轮复现叶片榫根及异形结构的标准理论...

日期 2026-10-12   刀具新闻
桦茂科技200台MPCVD正式投产,下半年再加100台

桦茂科技200台MPCVD正式投产,下半年再加100台

9月25日晚间,恒盛能源股份有限公司关于2026年半年度业绩说明会召开情况的公告公示。其中关于CVD金刚石业务上半年的产能、技术和经营现状如何的问题,公...

日期 2026-10-12   刀具新闻
天岳先进金刚石衬底项目进入样品攻坚阶段

天岳先进金刚石衬底项目进入样品攻坚阶段

近日,天岳先进在2026年半年度业绩说明会上释放重要技术进展,公司董事长、总经理宗艳民公开透露,核心研发项目“金刚石单晶制备与衬底表面精细加工”已正式进...

日期 2026-10-12   刀具新闻