第1章绪论

1.1技术背景与意义

1.2金刚石晶体的结构及制备工艺

1.2.1金刚石晶体的结构及性能

1.2.2金刚石涂层的制备工艺

1.3国内外研究现状

1.3.1单层金刚石涂层的制备研究现状

1.3.2多层金刚石涂层的制备研究现状

1.3.3金刚石涂层刀具的制备及应用研究现状

1.3.4金刚石涂层刀具在硬脆材料加工中的应用现状

1.4本书主要内容

第2章硬质合金基底单层和多层金刚石涂层的制备及结构表征

2.1金刚石涂层的制备及实验方案

2.1.1金刚石涂层沉积设备

2.1.2金刚石涂层的结构特性表征设备

2.1.3实验流程

2.1.4实验方案

2.2单层金刚石涂层组织结构表征

2.2.1单层金刚石涂层表面晶粒形貌表征

2.2.2单层金刚石涂层表面粗糙度分析

2.2.3单层金刚石涂层拉曼光谱分析

2.2.4单层金刚石涂层X射线衍射分析

2.3多层金刚石涂层组织结构表征

2.3.1多层金刚石涂层表面晶粒形貌表征

2.3.2多层金刚石涂层表面粗糙度分析

2.3.3多层金刚石涂层拉曼光谱分析

2.3.4多层金刚石涂层X射线衍射分析

2.4本章小结

第3章硬质合金基底单层和多层金刚石涂层的力学及摩擦学性能研究

3.1金刚石涂层的结合性能研究

3.1.1金刚石涂层的表征方法及原理

3.1.2单层金刚石涂层的膜-基结合力分析

3.1.3多层金刚石涂层的膜-基结合力分析

3.2金刚石涂层的纳米力学性能研究

3.2.1金刚石涂层纳米力学性能的表征方法及原理

3.2.2单层金刚石涂层的硬度、弹性模量分... 查看详情

随着高新技术产业的飞速发展，陶瓷、石材等非金属硬脆材料因有高硬度、耐磨损、耐腐蚀、低密度、低热膨胀系数和高化学稳定性等优良特性，正被广泛应用于光学仪器、精密机械、半导体、汽车、航空航天、生物医学和建筑装饰等高技术产品领域。在硬脆材料的复杂轮廓结构件的铣削加工中，会产生很大的冲击应力和摩擦力，剧烈的摩擦会导致刀具后刀面和切削刃的快速破损和失效。传统未涂层及单层金刚石涂层切削刀具在预烧结氧化锆陶瓷等硬脆材料的加工中由于耐磨损性能较差、磨损较快等原因容易在工件表面容易产生残余裂纹和表面损伤，进而增大了硬脆材料结构部件的使用风险，这就对刀具提出了更为严苛的切削性能要求。本书利用HFCVD方法在高钴硬质合金基底上设计并制备不同结构单层和多层金刚石涂层，分析金刚石涂层的内部结构特性、力学性能、摩擦学性能，并结合单层、多层金刚石涂层刀具铣削大理石和预烧结氧化锆陶瓷的切削性能，探讨不同结构的金刚石涂层刀具在硬脆材料加工中的使用寿命和工件表面粗糙度的变化特性。深入分析硬质合金刀具表面的金刚石涂层的失效机理，进而为高性能多层金刚石涂层刀具在硬脆材料精加工领域的产业化应用提供理论依据。