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CVD纳米金刚石涂层的应用前景

发布时间：

2021-09-30

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传统的切削工具由于存在摩擦磨损严重而且寿命短等缺点，难以满足高速高效切削的需要，因此，在硬质合金基体上沉积金刚石涂层就成为改善或解决这些问题的一种有效方法。金刚石涂层硬质合金工具非常适合于高效和高精度非铁系金属和合金、金属复合物材料和硬脆非金属材料(如陶瓷、石墨和增强型塑料)的加工，与非沉积涂层硬质合金相比，现实的应用表明金刚石涂层硬质合金大大提高了工具的使用寿命。同时由于薄膜金刚石涂层切削工具的低成本和高效能，使之在商业化应用中极具潜能。

与聚晶金刚石(PCD)工具相比，CVD纳米金刚石工具具有制备工艺简单，而且可以做成各种复杂的几何形状的优点，但因金刚石薄膜与硬质合金基体间附着性较差的缺点限制了CVD纳米金刚石涂层刀具的大规模化工业的应用。

近几年，随着研究的深入开展，基体与薄膜附着力问题取得了很大进展，并且开发出表面平整、不需刃磨的纳米金刚石涂层工具而使人们将注意力重新转向纳米金刚石涂层刀具的研究。

CVD纳米金刚石涂层工具既具有硬质合金的强韧性，又兼具了纳米金刚石表面平整光滑、摩擦系数小和容易研磨抛光等优点，在切削加工领域的需求日益广泛。但是从发展水平来看，目前国内外纳米金刚石涂层的研究还处于基础性研究阶段，还有不少关键问题亟待解决，如纳米金刚石涂层沉积效率较低，涂层附着力较低，薄膜质量有侍进一步提高等。纳米金刚石涂层的应用研究刚刚起步，尚未形成成熟产品，距产业化还有很大距离。不过随着新型的纳米金刚石复合涂层技术的开发，不仅能大幅度提高模具和工具的使用寿命，有效降低成本和提高生产效率，而且能从根本上改进加工质量，提升产品档次，具有广阔的应用前景。

由于CVD纳米金刚石涂层通过二次形核增强了刀具表面的平整性，使得在实际生产中的应用前景非常广阔。虽然存在CVD纳米金刚石涂层工艺不稳定、不成熟的缺点，但是随着科研工作者的继续努力，相信不久的将来，CVD纳米金刚石涂层不论在技术、设备还是工艺上都会得到很大进展。随着能源经济节约意识的加强和绿色经济的推广，CVD纳米金刚石涂层的应用前景将是十分广阔的。

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