申请人:太原理工大学
发明人:于盛旺 郑可 高洁 刘小萍 张阿莉 黑鸿君 申艳艳 贺志勇
摘要:本发明为一种硬质合金表面制备金刚石涂层的方法,该方法是先使用化学气相沉积法在硬质合金表面制备SiC晶须,然后使用双辉等离子体表面冶金技术在制备了SiC晶须的硬质合金表面制备难熔金属碳化物渗镀层,最后以渗镀层为过渡层制备金刚石涂层。本发明制备的金刚石涂层包含了与基体冶金结合且SiC晶须增韧的难熔金属碳化物过渡层,具有高的结合强度。 主权利要求:1.一种硬质合金表面制备金刚石涂层的方法,其特征在于,通过如下方法实现:(1)制备复合过渡层:采用化学气相沉积方法在硬质合金表面制备SiC晶须,然后使用双辉等离子体表面冶金技术在制备了SiC晶须的硬质合金表面制备难熔金属碳化物渗镀层;(2)制备金刚石涂层:以包含SiC晶须的难熔金属碳化物渗镀层为过渡层,在硬质合金表面制备金刚石涂层。
2.根据权利要求1所述的硬质合金表面制备金刚石涂层的方法,其特征在于:所述的复合过渡层制备工艺如下:1)将硬质合金工件放入化学气相沉积装置中,以四甲基硅烷作为前驱体、氢气为反应气体,在硬质合金表面进行SiC晶须的制备,硬质合金工件温度为900-1050℃,四甲基硅烷占氢气的体积百分比为1-4%,制备时间为10-30min;2)将制备了SiC晶须的硬质合金工件放入双辉等离子体渗金属炉内,以难熔金属或其合金材料作为靶材,调整靶材与工件间距为15-20mm,抽真空至真空度达到1Pa以下,通入惰性气体Ar和含碳气体的混合气体,其中Ar气流量为60-80sccm,含碳气体含量占Ar气的体积百分比为1-5%,真空腔室压强控制在30-50Pa,开启源极和工件极电源,控制源极电压在500-800V,工件极电压在350-550V,进行难熔金属碳化物渗镀层的制备,工件温度为800-1000℃,时间为0.5-2h。
3.根据权利要求2所述的硬质合金表面制备金刚石涂层的方法,其特征在于:所述的难熔金属为Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W;所述的含碳气体为CH4、C2H2、C3H8。