A method for growing diamond coated tools with a defined method, which comprises the following steps: first, on the base of pretreatment, in order to facilitate the deposition of diamond coating; secondly, the mask after surface pretreatment cover is provided with a hollow structure; third, deposition in the matrix corresponding to the hollow structure a high melting point material coating and impacted elements coating; the mask is removed from the substrate or directly on the deposition of a high melting point material coating and coating elements impacted the etching processing, shape and the final tool instead of texture projection; to etch the trench in coated diamond powder for subsequent nano diamond deposition easy nucleation; the substrate is placed in deposition furnace for depositing nanocrystalline diamond on the etching area and the whole surface of the substrate; removing non deposited nanocrystalline diamond substrate The texture of the coating is raised to reveal the deep layer of nanoscale diamond. The texture forming method of the invention is simple and easy to improve the manufacturing efficiency and quality of the tool.
【技术实现步骤摘要】
用形位限定法生长刀具金刚石织构涂层的方法
本专利技术涉及一种刀具制备方法,尤其是一种金刚石涂层刀具的制备方法,具体地说是一种用形位限定法生长刀具金刚石织构涂层的方法,它是利用刀具表面涂层技术(例如CVD和PVD技术等),在刀具表面一定范围内涂镀一层较高熔点的材料(例如钨,铬,钽等金属材料以及一些合金材料和非金属材料),范围是由掩膜(如Cu片等)控制的,再沉积少许的阻生元素(抑制金刚石生长材料如Fe、Co、Ni等),然后对该涂层进行刻蚀(例如微细电火花,离子束刻蚀或激光刻蚀等)使其呈现出织构纹路的涂层凸起,将处理好的刀具用清洗剂(如丙酮,乙醇等)清洗刀具表面,再进行烘干,在刀具表面涂覆金刚石粉,利用HFCVD或MPCVD等方法沉积纳米金刚石,由于涂层凸起的存在和其上分布的阻生元素分布会阻止金刚石生长,生长完成后去除涂层凸起,形成刀具的金刚石织构涂层。
技术介绍
众所周知,刀具表面微织构具有减摩耐磨,抗粘黏,降低刀体温度等作用,对增大切削效率和刀具寿命有着显著效果,如果将其运用在金刚石涂层刀具上会有更加优异的表现,但是金刚石的加工比较困难,技术不成熟,金刚石涂层织构刀具的制备方法目前鲜有人研究,没有合适的方法制备出有织构形貌的金刚石涂层。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术研究领域的空白,提供一种在刀具表面制备金刚石织构涂层的方法,其通过在刀具表面涂镀高熔点材料,利用刻蚀技术制备涂层凸起从而控制金刚石生长,使金刚石涂层表面形成织构形貌。本专利技术的技术方案是:一种用形位限定法生长刀具金刚石织构涂层的方法,其特征是它包括以下步骤:首先,对基材进行前处理,以 ...
【技术保护点】
一种用形位限定法生长刀具金刚石织构涂层的方法,其特征是它包括以下步骤:首先,对基材进行前处理,以利于金刚石涂层的沉积;其次,在经过前处理的基材表面覆盖掩膜,在掩膜上与成形刀具对应位置处设有镂空结构;第三,在镂空结构对应的基体上沉积一层高熔点材料涂层;第四,在高熔点材料涂层的表面再沉积一层能抑制金刚石生长的阻生元素涂层;第五,将掩膜从基体上取下后直接对沉积有高熔点材料涂层及阻生元素涂层处进行刻蚀加工,形成与最终刀具织构形状相同的织构凸起;第六,向刻蚀沟槽中涂履金刚石粉以利于后续纳米金刚石沉积时易于成核;第七,将上步所得的基材置于沉积炉,对刀具基体上需要生长金刚石涂层的区域进行纳米金刚石沉积,织构凸起处由于阻生元素的作用无法沉积形成纳米金刚石涂层,而刻蚀处则形成厚度为10微米左右的纳米金刚石涂层;第八,去除基体表面的未沉积纳米金刚石涂层的织构形状的高熔点材料凸起,从而得到金刚石织构涂层。
【技术特征摘要】
1.一种用形位限定法生长刀具金刚石织构涂层的方法,其特征是它包括以下步骤:首先,对基材进行前处理,以利于金刚石涂层的沉积;其次,在经过前处理的基材表面覆盖掩膜,在掩膜上与成形刀具对应位置处设有镂空结构;第三,在镂空结构对应的基体上沉积一层高熔点材料涂层;第四,在高熔点材料涂层的表面再沉积一层能抑制金刚石生长的阻生元素涂层;第五,将掩膜从基体上取下后直接对沉积有高熔点材料涂层及阻生元素涂层处进行刻蚀加工,形成与最终刀具织构形状相同的织构凸起;第六,向刻蚀沟槽中涂履金刚石粉以利于后续纳米金刚石沉积时易于成核;第七,将上步所得的基材置于沉积炉,对刀具基体上需要生长金刚石涂层的区域进行纳米金刚石沉积,织构凸起处由于阻生元素的作用无法沉积形成纳米金刚石涂层,而刻蚀处则形成厚度为10微米左右的纳米金刚石涂层;第八,去除基体表面的未沉积纳米金刚石涂层的织构形状的高熔点材料凸起,从而得到金刚石织构涂层。2.根据权利要求1所述的方法,其特征是所述的基材为硬质合金。3.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:张召,卢文壮,刘巍,庞婧,张盛,孙玉利,左敦稳,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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