申請?zhí)枺?01310256654
申請人:南京航空航天大學廣東工業(yè)大學廣東奔朗新材料股份有限公司
摘要:本發(fā)明公開了一種表面沉積有WC/W復合涂層的金剛石顆粒的制備方法。通過雙陰極等離子濺射沉積方法實現(xiàn)了一次處理,在金剛石顆粒表面合成WC/W納米復合涂層,涂層中WC是雙陰極等離子濺射沉積過程中W與金剛石顆粒表面發(fā)生界面原位反應形成。本發(fā)明明顯改善了金剛石顆粒與金屬粘結(jié)劑間的結(jié)合強度和把持力以及金剛石顆粒的抗壓強度。此外,沉積在金剛石表面的WC/W納米復合涂層對金剛石顆粒具有保護作用,避免金剛石在高溫燒結(jié)和高溫磨削過程中發(fā)生氧化和石墨化。本發(fā)明的WC/W納米復合涂層主要適用于制造以W-Co類硬質(zhì)合金為基的金剛石工具,金剛石獲得較高的出刃,提高磨具的磨削鋒利度和加工效率,明顯延長磨具的使用壽命。
獨立權(quán)利要求:1.一種表面沉積有WC/W復合涂層的金剛石顆粒的制備方法,其特征在于,由以下步驟進行:利用雙陰極等離子濺射沉積法在金剛石顆粒表面形成金屬涂層,使用濺射的靶材材料為W,其中金屬涂層外層為W層,內(nèi)層為WC層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面沉積有WC/W復合涂層的金剛石顆粒的制備方法,其特征在于,所述的濺射沉積法的工藝參數(shù)是:靶材電壓820-1000 V,電流3.5-5.5A,料盤電壓360-450 V,靶材與料盤間距為12-18 mm,工作氣體為氬氣,氣壓為32-42Pa,料盤溫度600℃,沉積時間為2-3小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面沉積有WC/W復合涂層的金剛石顆粒的制備方法,其特征在于,在進行濺射沉積之前,分別使用質(zhì)量百分比為10%的NaOH溶液和5%的HNO3溶液對金剛石進行煮沸、漂洗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面沉積有WC/W復合涂層的金剛石顆粒的制備方法,其特征在于,復合涂層W層呈柱狀晶結(jié)構(gòu),WC層為等軸狀的晶粒結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面沉積有WC/W復合涂層的金剛石顆粒的制備方法,其特征在于, WC層的晶粒尺寸是 30-50nm ,W層晶粒的尺寸是 70-200nm ;WC層和W層的總厚度為0.2-1μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的表面沉積有WC/W復合涂層的金剛石顆粒在W-Co類硬質(zhì)合金為基的金剛石工具中的應用。