1.金剛石胶台、類金剛石（DLC）涂層

　　金剛石涂層是新型刀具涂層材料之一雌夕。它利用低壓化學氣相沉積技術(shù)在硬質(zhì)合金基體上生長出一層由多晶組成的金剛石膜悔邀，用其加工硅鋁合金和銅合金等有色金屬舶惕、玻璃纖維等工程材料及硬質(zhì)合金等材料自古，刀具壽命是普通硬質(zhì)合金刀具的50～100倍。金剛石涂層采用了許多金剛石合成技術(shù)饶几，最普通的是熱絲法价秉、微波等離子法和DC等離子噴射法。通過改進涂層方法和涂層的粘結(jié)肪瘤，已生產(chǎn)出金剛石涂層刀具抄瓦，并在工業(yè)上得到了應用。

　　近年來陶冷，美國、日本和瑞典等國家都已相繼推出了金剛石涂層的絲錐毯辅、鉸刀埂伦、銑刀以及用于加工印刷線路板上的小孔金剛石涂層硬質(zhì)合金鉆頭及各種可轉(zhuǎn)位刀片，如瑞典Sandvik公司的CD1810和美國Kennametal公司的KCD25等牌號產(chǎn)品思恐。美國Turchan公司開發(fā)的一種激光等離子體沉積金剛石的新工藝沾谜，用此法沉積金剛石，由于等離子場包圍整個刀具胀莹，刀具上的涂層均勻基跑，其沉積速度比常規(guī)CVD法快1000倍。此法所成的金剛石涂層與基體之間產(chǎn)生真正的冶金結(jié)合描焰，涂層強度高媳否，可防止涂層脫落、龜裂和裂紋等缺陷荆秦。CemeCon公司具有特色的CVD金剛石涂層技術(shù)篱竭，2000年建立生產(chǎn)線，使金剛石涂層技術(shù)達到工業(yè)化生產(chǎn)水平蚜宠，其技術(shù)含量高厘乱，可以批量生產(chǎn)金剛石涂層。

　　金剛石涂層在對某些材料(Al极炎、Ti及其復合材料)的機械加工方面具有明顯優(yōu)勢潭女。通過低壓氣相沉積的類金剛石涂層，其微觀結(jié)構(gòu)與天然金剛石相比仍有較大差異嫩柑。九十年代捍秃，常采用激活氫存在下的低壓氣相沉積DLC暴既，涂層中含有大量氫。含氫過多將降低涂層的結(jié)合力和硬度敌痴，增大內(nèi)應力磁饮。DLC中的氫在較高的溫度下會慢慢釋放出來，引起涂層工作不穩(wěn)定溪臊。不含氫的DLC硬度比含氫的DLC高减少，具有組織均勻、可大面積沉積镊鹊、成本低填抬、表面平整等優(yōu)點，已成為近年來DLC涂層研究的熱點隧期。美國科學家A.A.Voevodin提出沉積超硬DLC涂層的結(jié)構(gòu)設(shè)計為Ti-TiC-DLC梯度轉(zhuǎn)變涂層飒责，使硬度由較軟的鋼基體逐漸提高到表層超硬的DLC涂層。這類復合涂層既保持了高硬度和低摩擦系數(shù)仆潮，又降低了脆性宏蛉，提高了承載力、結(jié)合力及磨損抗力性置。日本住友公司推出了在硬質(zhì)合金刀片上涂覆金剛石DLC的DL1000涂層拾并，用于切削鋁合金和非鐵金屬，抗粘結(jié)鹏浅，能有效降低已加工表面的粗糙度嗅义。

　　經(jīng)過多年的研究表明：由于類金剛石涂層的內(nèi)應力高、熱穩(wěn)定性差及與黑色金屬間的觸媒效應使SP3結(jié)構(gòu)向SP2轉(zhuǎn)變等缺點隐砸，決定了它目前只能應用于加工有色金屬之碗，因而限制了它在機加工方面的進一步應用。但是近年來的研究表明季希，以SP2結(jié)構(gòu)為主的類金剛石涂層(也稱為類石墨涂層)硬度也可達到20～40GPa褪那，卻不存在與黑色金屬起觸媒效應的問題，其摩擦系數(shù)很低又有很好的抗?jié)裥泽园邢鲿r可以用冷卻劑也可用于干切削况饥，其壽命比無涂層刀有成倍的提高，可以加工鋼鐵材料支赖，因而引起了涂層公司荸冒、刀具廠家的極大興趣。假以時日访跪，這種新型的類金剛石涂層將會在切削領(lǐng)域得到廣泛的應用扬饰。

　　2.立方氮化硼(CBN)涂層

　　CBN是繼人工合成金剛石之后出現(xiàn)的另一種超硬材料，它除了具有許多與金剛石類似的優(yōu)異物理化威、化學特性（如超高硬度班跟，僅次于金剛石属荤，高耐磨性，低摩擦系數(shù)板径，低熱膨脹系數(shù)等）外就初，同時還具有一些優(yōu)于金剛石的特性。CBN對于鐵疾捍、鋼和氧化環(huán)境具有化學惰性奈辰，在氧化時形成一薄層氧化硼，此氧化物為涂層提供了化學穩(wěn)定性乱豆，因此它在加工硬的鐵材奖恰、灰鑄鐵時耐熱性也極為優(yōu)良，在相當高的切削溫度下也能切削耐熱鋼宛裕、淬火鋼瑟啃、鈦合金等,并能切削高硬度的冷硬軋輥、滲碳淬火材料以及對刀具磨損非常嚴重的硅鋁合金等難加工材料揩尸。

　　自1987年Inagawa等成功地制備了出純的CBN涂層以來蛹屿，在國際上掀起了CBN硬質(zhì)涂層的研究熱潮。低壓氣相合成CBN涂層的方法主要有CVD和PVD法疲酌。CVD包括化學輸運PCVD蜡峰，熱絲輔助加熱PCVD，ECR－CVD等朗恳；PVD則有反應離子束鍍、活性反應蒸鍍载绿、激光蒸鍍離子束輔助沉積法等渠余。研究結(jié)果表明：在合成CBN相、對硬質(zhì)合金基體的良好粘結(jié)和合適的硬度等方面已取得了進展研歧，目前沉積在硬質(zhì)合金上的立方氮化硼最大僅為0.2～0.5μm采散，若想達到商品化，則必須采用可靠的技術(shù)來沉積高純的經(jīng)濟的CBN涂層氧悦，其厚度應在3～5μm猩琳，并在實際金屬切削加工中證實其效果。

　　(暫不可見)x涂層

　　二十世代八十年代国享，美國科學家Liu和Cohen設(shè)計了類似β-Si3N4新型化合物β-C3N4侈兄，采用固體物理和量子化學理論，計算出它的硬度可能達到金剛石队笑，這引起了世界各國科學家的關(guān)注版痪。合成氮化碳成為世界材料科學領(lǐng)域的熱門課題。日本Okayama大學的FFujimoto采用電子束蒸發(fā)離子束輔助沉積法獲得的氮化碳涂層達到63.7Gpa狞荤。武漢大學合成的氮化碳硬度分別達到50GPa什箭，并沉積到高速鋼麻花鉆上棋捷，獲得非常好的鉆孔性能。合成氮化碳的主要方法有真流和射頻反應濺射法最仑、激光蒸發(fā)和離子束輔助沉積法ECR－CVD法藐俺、雙離子束沉積法等。

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