微观结构对纳米金刚石涂层WC-Co结合性能的影响

论文摘要

微观结构对金刚石涂层硬质合金的结合性能具有重要影响。本文采用酸碱二步腐蚀法预处理WC-Co基体,使用热丝化学气相沉积（HFCVD）设备,分别在CH4浓度为2%,3%,4%的CH4/H2/Ar气氛体系中,沉积得到不同微观结构的金刚石薄膜。采用SEM和Raman分别对薄膜的表面形貌、截面形貌及sp3/sp2相成分进行表征,采用划痕法评估薄膜的膜基结合性能。结果表明:提高甲烷浓度可有效细化金刚石晶粒,有利于纳米晶金刚石的生长;当金刚石薄膜的晶粒尺寸从几百纳米降低至几十纳米时,薄膜的sp2相增多,晶粒的形核密度随之提高;各样品所沉积的金刚石薄膜在剥落时所受的临界载荷分别为15.2,6.9和9.1 N,结合薄膜的微观结构,可得出结论:高纯度、高形核密度的金刚石有利于提高纳米尺寸薄膜与WC-Co基体的结合性能。

论文目录

• 1 实验
•   1.1 实验材料
•   1.2 制备方法
•     1.2.1 基体表面的预处理
•     1.2.2 金刚石薄膜的沉积
•   1.3 表征方法
• 2 结果与讨论
•   2.1 金刚石薄膜的表面及截面形貌
•   2.2 金刚石薄膜成分
•   2.3 不同金刚石薄膜与基体间的结合强度
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 邓彪,周科朝,肖和,魏秋平,马莉,易铭昆,罗一杰,李亮

关键词: 金刚石结构,纳米晶金刚石,热丝化学气相沉积,晶粒尺寸,形核密度,膜基结合强度

来源: 粉末冶金材料科学与工程 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 中南大学粉末冶金国家重点实验室,株洲硬质合金集团

基金: 国家重点研发计划项目(2016YEB0301402)

分类号: TB306

页码: 358-364

总页数: 7

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