申请人:江苏大学
摘要: 本发明属于材料涂层领域,提供了一种增强刀具基体与金刚石涂层结合力的新方法,具体是:先对刀具用电化学两步法进行预处理,可以有效去除刀具表面的钴,提高刀具表面的粗糙度,提高金刚石的形核密度;然后在其表面注入钼离子,可以在刀具表面形成一层化合物保护层,有效阻止刀具内部钴的扩散;利用化学气相沉积法沉积一层金刚石涂层,接着对涂层进行离子轰击,可以有效降低金刚石薄膜的粗糙度,增强其结合力。因此可以使金刚石涂层与基体结合强度更高,从而大大提高了刀具的切削性能和使用寿命。
主权利要求:1.一种提高硬质合金刀具表面金刚石涂层附着力的新方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)将硬质刀具放入去离子水中用超声波对其表面进行清理;(2)将清理后刀具放入装有电解液的电化学腐蚀装置内腐蚀机体表面;(3)将步骤(2)处理过的刀具置入王水溶液中浸蚀5~20min,取出刀具,用丙酮清洗刀具,晾干;(4)将步骤(3)处理过的刀具利用离子注入技术将钼离子注入刀具表面,使其在表面形成一层化合物CoMoO4,然后置入金刚石微粉混合液中,超声振荡15min;(5)用化学气相沉积法在刀具表面沉积厚度1~5μm金刚石薄膜,然后用离子轰击金刚石薄膜,轰击完成取出刀具。
2.如权利要求1所述的一种提高硬质合金刀具表面金刚石涂层附着力的新方法,其特征在于,步骤(2)中,所述电解液为质量分数为10%的NaOH溶液。
3.如权利要求1所述的一种提高硬质合金刀具表面金刚石涂层附着力的新方法,其特征在于,步骤(2)中,所述电化学腐蚀装置的参数为:电化学类型为直流,电流大小为1A,电化学腐蚀的时间为5~15min。
4.如权利要求1所述的一种提高硬质合金刀具表面金刚石涂层附着力的新方法,其特征在于,步骤(4)中,所述离子注入技术的工艺参数为:注入能量范围为55~65kev,剂量范围为9×1016~1.5×1017ions/cm2。
5.如权利要求1所述的一种提高硬质合金刀具表面金刚石涂层附着力的新方法,其特征在于,步骤(4)中,所述金刚石微粉混合液中,金刚石的含量为15~30g/L。
6.如权利要求1所述的一种提高硬质合金刀具表面金刚石涂层附着力的新方法,其特征在于,步骤(5)中,所述离子轰击的工艺参数为:轰击偏压范围为250~400V,弧电范围为55~65A,保持25~35min。