申请号:201310256654
申请人:南京航空航天大学广东工业大学广东奔朗新材料股份有限公司
摘要:本发明公开了一种表面沉积有WC/W复合涂层的金刚石颗粒的制备方法。通过双阴极等离子溅射沉积方法实现了一次处理,在金刚石颗粒表面合成WC/W纳米复合涂层,涂层中WC是双阴极等离子溅射沉积过程中W与金刚石颗粒表面发生界面原位反应形成。本发明明显改善了金刚石颗粒与金属粘结剂间的结合强度和把持力以及金刚石颗粒的抗压强度。此外,沉积在金刚石表面的WC/W纳米复合涂层对金刚石颗粒具有保护作用,避免金刚石在高温烧结和高温磨削过程中发生氧化和石墨化。本发明的WC/W纳米复合涂层主要适用于制造以W-Co类硬质合金为基的金刚石工具,金刚石获得较高的出刃,提高磨具的磨削锋利度和加工效率,明显延长磨具的使用寿命。
独立权利要求:1.一种表面沉积有WC/W复合涂层的金刚石颗粒的制备方法,其特征在于,由以下步骤进行:利用双阴极等离子溅射沉积法在金刚石颗粒表面形成金属涂层,使用溅射的靶材材料为W,其中金属涂层外层为W层,内层为WC层。
2.根据权利要求1所述的表面沉积有WC/W复合涂层的金刚石颗粒的制备方法,其特征在于,所述的溅射沉积法的工艺参数是:靶材电压820-1000 V,电流3.5-5.5A,料盘电压360-450 V,靶材与料盘间距为12-18 mm,工作气体为氩气,气压为32-42Pa,料盘温度600℃,沉积时间为2-3小时。
3.根据权利要求1所述的表面沉积有WC/W复合涂层的金刚石颗粒的制备方法,其特征在于,在进行溅射沉积之前,分别使用质量百分比为10%的NaOH溶液和5%的HNO3溶液对金刚石进行煮沸、漂洗。
4.根据权利要求1所述的表面沉积有WC/W复合涂层的金刚石颗粒的制备方法,其特征在于,复合涂层W层呈柱状晶结构,WC层为等轴状的晶粒结构。
5.根据权利要求1所述的表面沉积有WC/W复合涂层的金刚石颗粒的制备方法,其特征在于, WC层的晶粒尺寸是 30-50nm ,W层晶粒的尺寸是 70-200nm ;WC层和W层的总厚度为0.2-1μm。
6.根据权利要求4或5所述的表面沉积有WC/W复合涂层的金刚石颗粒在W-Co类硬质合金为基的金刚石工具中的应用。