基体及镀层必须具有与金刚石表面相似的结构
金刚石在弱酸性溶液中吸附H+,这可由加入金刚石后溶液pH升高而证明,并在电场作用下向阴极缓慢移动,吸附在阴极表面。这样当Ni2+、Co2+Mn2不断在阴极表面吸附时,就把吸附在阴极表面的金刚石不断包裹起来,形成金刚石复合镀层。为使金刚石与基体及包裹镀层互相溶合成一体,基体及镀层必须具有与金刚石表面相似的结构。
业界一直强调传统的涂附磨具“三要素”原则——粘结剂、磨料和基体贯穿整个涂附磨具产品属性。但针对产品“跨分类”原则,在基体部分,用户可以选择无纺布。
磨料磨具类金刚石膜特性
磨料磨具类金刚石膜有机械性能、电阻率及耐腐蚀性、光学性能和稳定性;
机械性能:磨料磨具中类金刚石膜具有高硬度和高弹性模量,不同的沉积方法制备的DLC膜硬度差异很大,沉积的工艺参数对DLC膜的硬度也有影响,膜层内的成分对膜层硬度也有一定影响。
但是类金刚石膜也有很高的内应力,薄膜的内应力是决定薄膜的稳定性和使用寿命并影响性能的重要因素,而且内应力也会限制膜的厚度。压应力是由所含的氢造成的,促使sp3和sp2的比例变小,会影响膜的性能,研究发现含氢量小于1%的类金刚石膜应力较低,另外膜厚的均匀性对内应力也有影响。通过在膜中掺杂N、Si、O,金属内应力可以减小,然而内应力减小会影响到硬度和弹性模量。
金刚石厚膜焊接刀具
磨料磨具中CVD金刚石厚膜焊接刀具是先把切割好的CVD金刚石厚膜一次焊接至基体(通常为K类硬质合金)上,形成复合片,然后抛光复合片,二次焊接至刀体上,刃磨成需要的形状和刃口。
制造工艺流程:的CVD金刚石膜的制备→激光切割→一次焊接成复合片→复合片抛光→二次焊接至刀体上→刃磨→检验。关键工序,如切割,焊接,抛光和刃磨等。
金刚石厚膜刀具的焊接工艺
激光切割:CVD金刚石膜硬度高、不导电(现已有导电型CVD金刚石,但其电阻率很大)、耐磨性极强,常规的机械加工和线切割等方法不适合于CVD金刚石厚膜的切割。的加工方法是激光切割。
一次焊接是指在真空条件下将CVD金刚石厚膜焊接至某些基体上,形成复合片。金刚石与一般金属间的可焊接性极差。
目前,金刚石厚膜刀具的焊接工艺主要采用表面金属化的方法。焊料为含钛的银铜合金,钛的作用是在焊接加热过程中与金刚石膜表面反应,产生TiC中间层,使金刚石膜表面金属化,从而提高焊接强度。
焊接用基体通常为K类硬质合金。在高真空条件下,采用扩散焊加钎焊的工艺,Ag-Cu-Ti合金作中间层,将金刚石厚膜焊接在硬质合金基体上,焊接强度满足切削加工要求。