[發明專利]一種采用脈沖激光制備高附著力金剛石涂層的方法

有效

• 申請號: 201110329087.3
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN102352512A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 周建忠;謝小江;黃舒;陳寒松;楊晶
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C23F4/04
• 分類號: C23F4/04;C23C14/28;C23C16/27
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種采用脈沖激光制備高附著力金剛石涂層的方法，其特征在于，采用激光沖擊強化脫Co技術，硬質合金刀具中存在Co和WC兩種元素，利用Co與WC的硬度之間的巨大差異，Co的硬度遠遠低于WC的硬度，在激光沖擊波的高頻高壓作用下對刀具表面以及次表層的Co進行刻蝕。

2.權利要求1所述的一種采用脈沖激光制備高附著力金剛石涂層的方法，其特征在于，具體步驟是：

(A)首先對YG系列硬質合金刀具進行清洗?

(B)將黑漆均勻地涂覆在刀具基體上，用水作為約束層，然后利用計算機控制系統控制激光發生器以及數控五軸工作臺的運動，使得激光束透過光學鏡片，經過反射鏡的作用將激光束反射到黑漆上，對刀具進行第一次激光沖擊強化處理刀具，去除刀具表層的Co；

(C)再用試劑清洗刀具表面的黑漆，用X射線能譜儀進行測量刀具表面以及次表層的含Co量；

(D)采用柔性貼膜技術制備帶B顆粒的黑漆，超細B顆粒（nm級）、黑漆、硅膠按照一定的比例進行配比,?并配以活性劑、引發劑等進行聚合反應制成乳液,?然后與分散劑、消泡劑在65°C~90°C下分散釜中充分旋轉攪拌而成，然后冷卻得到貼膜；

(E)將制備的帶超細B顆粒的黑漆涂覆在激光預處理過的刀具上面，利用計算機控制系統控制激光器以及數控五軸工作臺的運動軌跡，使得激光束透過光學鏡片，經過反射鏡的作用將激光束反射到帶B顆粒的黑漆上上，用水作為約束層，對刀具進行第二次激光沖擊強化處理刀具，將B離子送入刀具基體內，高溫沉積時，阻礙Co向刀具表層擴散與遷移；

(F)取下柔性貼膜，用熱絲化學氣相沉積法在緩冷措施下沉積金剛石涂層6~8小時，沉積溫度850°C，用X射線能譜儀測量刀具表面以及次表層Co的含量，再用劃痕法測量金剛石涂層與硬質合金刀具之間的臨界載荷。

3.權利要求2所述的一種采用脈沖激光制備高附著力金剛石涂層的方法，其特征在于，兩次激光沖擊強化處理選用的激光參數為光斑直徑為0.8mm，頻率為8HZ，脈寬8ns，搭接率為50%。

4.權利要求2或3所述的一種采用脈沖激光制備高附著力金剛石涂層的方法，其特征在于步驟（B）激光能量為200mJ~2mJ。

5.權利要求2或3所述的一種采用脈沖激光制備高附著力金剛石涂層的方法，其特征在于步驟（E）激光能量為100mJ。