類金剛石涂層(DLC)具有低摩擦系數、高硬度、高化學穩定性和耐磨性,被廣泛應用于機械和電子等領域,類金剛石涂層在降低刀具摩擦系數、粘結磨損、切削力和減少積屑瘤方面作用明顯。
在陰極電弧設備中使用石墨靶在硬質合金基體表面制備0.1μm厚度的類金剛石涂層,涂層刀具與被加工材料之間的摩擦系數有明顯下降,同時,也可阻止被加工材料與刀具基體之間的粘附,從而提高被加工表面的光潔度和刀具的使用壽命。
使用類金剛石涂層刀具對鋁合金進行干式車削,隨著切削時間的增加,未涂層刀具的摩擦系數提高,但類金剛石涂層刀具的摩擦系數由0.8降到0.3。對鎳基高溫合金進行銑削時,類金剛石涂層可降低銑刀表面積屑瘤的產生,同時可降低被加工材料表面粗糙度。因此,類金剛石涂層對刀具切削過程有非常積極的作用。硬質合金刀具表面的類金剛石涂層往往存在結合力差和SP3鍵比例低的問題。
在WC硬質合金表面制備類金剛石涂層時,降低類金剛石涂層的膜基結合力和硬度。使用等離子體離子注入的沉積方法在不同金屬表面沉積DLC涂層,SiC過渡層可降低類金剛石涂層的內應力,提高膜基結合力。使用等離子體注入的方法在Si片表面沉積類金剛石涂層,類金剛石涂層的致密度有所提升,涂層的SP3鍵比例最高。
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