硬质合金气态渗硼预处理及其对金刚石薄膜附着性能的影响

论文摘要

目的保持硬质合金预处理后基体的强度和表面光洁度,并且提升沉积的金刚石薄膜的膜基结合力。方法使用真空管式炉设备对硬质合金进行真空热处理气态渗硼,然后使用热丝化学气相沉积系统(HFCVD)沉积金刚石薄膜。之后采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、拉曼光谱仪、表面轮廓仪和洛氏压痕测试仪等对样品的结构、形貌和膜基结合性能进行了分析。结果使用真空热处理气态渗硼法可以在较短时间内完成硬质合金的硼化处理,得到以Co WB相为主的渗硼层,并且具有高温稳定性,表面硬度较未硼化处理的样品提高了15%～20%,最高硬度达到2445HV。相较于酸碱刻蚀二步法预处理,渗硼处理更加有效地改善了膜基结合力,当渗硼温度在1000℃时,可以更加有效抑制基体中的Co颗粒向外扩散,制备的金刚石薄膜质量最优,薄膜和基体的结合性能也更加优异。结论采用真空管式炉进行的热处理气态渗硼预处理法可以简单高效地实现对硬质合金的硼化处理,重复性好,并且可大批量处理,处理后沉积的金刚石薄膜有良好的膜基结合力。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 易铭昆,肖和,魏秋平,邓彪,罗一杰,李亮,马莉,周科朝,张雷

关键词: 硬质合金,金刚石薄膜,气态渗硼,膜基结合力,真空管式炉

来源: 表面技术 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 材料科学,金属学及金属工艺,工业通用技术及设备

单位: 中南大学粉末冶金国家重点实验室,株洲硬质合金集团有限公司,中南大学材料科学与工程学院

基金: 国家重点研发计划(2016YFB0301402),粉末冶金国家重点实验室自主课题~~

分类号: TG174.4;TB383.2

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.04.018

页码: 122-129

总页数: 8

文件大小: 2097K

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