D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1998.02.033 第20卷第2期 北京科技大学学报 VoL,20 No.2 1998年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.1998 WC-C0硬质合金刀片热丝法金刚石 薄膜涂层附着力* 王四根 唐伟忠 吕反修 佟玉梅 聂玮 北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083 摘要用热丝法研究了C-6%C0硬质合金刀片金刚石薄膜涂层附着力.结果表明：采用温度为 80℃，(HC:HNO,:H,O)(体积比)为1：1溶液对硬质合金刀片表面去Co15min后，经40μm金刚 石粉及1.5μm金刚石加20μmTC混合粉进行超声预处理.结果表明，沉积的金刚石薄膜与硬质 合金刀片基底具有良好的附着力，而经40μm金刚石粉处理的薄膜涂层组织与附着力要好一些 关键词CVD,金刚石薄膜；硬质合金：附着力 分类号TQ164 WC-C0硬质合金刀片中粘结相C0,由于在金刚石薄膜沉积过程中具有促进石墨化，降低 金刚石薄膜形核率的作用，对薄膜与基底间的附着力非常不利因此对硬质合金基底，广泛采 用酸浸表面去C。及加中间过渡层回等预处理方法来减弱C0的影响.在基底沉积金刚石薄 膜之前进行超声研磨预处理，能有效地提高形核密度，而研磨预处理中研磨物质与颗粒尺寸 的选用，对金刚石形核影响也非常大) 本文研究用热丝法制取的WC一6%C0硬质合金刀片薄膜涂层经优选的研磨物质)， 即40m的金刚石粉及1.5μm的金刚石加20μmTaC混合粉超声研磨，对基底形核与附着力 的影响. 1试验方法 选用株州硬质合金厂生产的YG,(WC-6%C0)硬质合金刀片作为沉积金刚石薄膜基底材 料.刀片表面经抛光，在80℃体积比(HC:HNO,:H,O)为1：l1:1的酸液中酸浸15min去Co;选 用40μm金刚石（简写为Di)粉及1.5μm金刚石加20μmTaC混合粉制成研磨液，对刀片表面 超声研磨预处理.采用热丝法沉积金刚石薄膜，热丝温度2000~2050℃，基底温度800~ 900℃，反应气流为HCH,沉积压力为4kP.采用光学显微镜及S-250扫描电子显微镜对金 刚石薄膜等形貌进行了观察分析.压痕法评价薄膜涂层附着力2， 2试验结果与讨论 2.1硬质合金刀片酸浸后形貌 图1是WC-6%Co刀片表面经80℃、体积比(HC:HNO,:H,O)为1：l:1溶液浸蚀15min后 1997-08-12收稿 王四根男，31岁，讲师，博士 ·国家“863~高科技资助项目第 卷 年 第 期 月 北 京 科 技 大 学 学 报 反 一 硬质合金 刀 片热丝法金 刚石 薄膜涂层 附着力 王 四根 唐伟忠 吕反修 北京科技大学材料科学 与工程学 院 体玉梅 聂 玮 北京 摘要 用热丝法研究了 硬质合金 刀 片金 刚石薄膜涂层附着力 结果 表 明 采用温度为 ℃ ， 乓 体积 比 为卜 卜 溶液对硬质合金刀 片表面去 巧 而 后 ， 经 金 刚 石粉及 “ 金 刚石加 “ 混合粉进行超声预处理 结果表 明 ， 沉积 的金 刚石薄膜与硬质 合金刀 片基底具有 良好的附着力 ， 而 经 卜 金 刚石粉处理 的薄膜涂层组织 与附着力要 好一些 关健词 玖 金刚石薄膜 硬质合金 附着力 分类号 一 硬质合金刀 片 中粘结相 ， 由于在金 刚石薄膜 沉积过程 中具有促 进 石墨 化 ，降低 金 刚石 薄膜 形 核 率的作用 ，对薄膜 与基底 间的附着力非 常不 利 因此 对硬 质合金 基 底 ，广泛 采 用酸浸川 表 面 去 。 及加 中间过渡层 等预处理 方法来减 弱 的影 响 在基底 沉 积金 刚石 薄 膜之前进行超 声研磨预处理 ， 能有效地提高形核密度 ， 而研磨 预处理 中研磨 物质 与颗粒尺 寸 的选用 ，对金 刚石形核影 响也非常大 本 文研究 用 热 丝 法 制 取 的 一 硬 质合金 刀 片薄膜 涂层 经优 选 的研磨 物 质 ， 即 “ 的金 刚石粉及 “ 的金 刚石加 “ 混合粉超声研磨 ， 对基底 形 核 与附着力 的影 响 试验方法 选 用株 州硬质合金 厂生产 的 一 硬质合金 刀 片作 为沉 积金 刚石 薄膜基底 材 料 刀 片表面经抛光 ，在 ℃ 体积 比 巩 为 卜 的酸液 中酸浸 巧 而 去 。 选 用 “ 金 刚石 简写为 以 粉及 “ 金 刚石加 “ 混合粉制成研磨液 ， 对刀 片表 面 超 声 研 磨 预 处 理 采 用 热 丝 法 沉 积 金 刚 石 薄膜 ， 热 丝 温 度 一 ℃ ， 基 底 温 度 一 ℃ ， 反应气流 为 巩 氏 ， 沉积压力 为 采 用光学显微镜及 一 扫描 电子显微镜对金 刚石薄膜等形貌进行 了观 察分 析 压痕法评价薄膜涂层 附着力，’ 试验结果与讨论 硬质合金刀 片酸浸后形 貌 图 是 一 。 刀 片表 面经 ℃ 、 体积 比 卜 巩 为 卜 溶液浸蚀 巧 后 一 一 收稿 王 四 根 男 ， 岁 ， 讲师 ， 博士 国家 “ ” 高科技 资助 项 目 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1998．02．033