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文檔簡介
1、CBNCBN涂層有望實(shí)現(xiàn)商品化涂層有望實(shí)現(xiàn)商品化發(fā)布日期:[2010825]共閱[281]次早在上世紀(jì)80年代,當(dāng)CVD金剛石涂層剛剛開發(fā)成功不久,對(duì)CBN涂層的研究工作隨即展開,業(yè)界希望能夠利用CBN的優(yōu)越性,提高加工黑色金屬的刀具性能。如今,已可通過CVD或PVD工藝進(jìn)行金剛石涂層,并實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用。但是,由于CBN材料的特殊性,使CBN涂層的研究工作經(jīng)歷了一個(gè)較長的過程。開發(fā)CBN涂層的難點(diǎn)據(jù)長期從事切削刀具和涂層技術(shù)研究的De
2、nnisT.Quinto博士介紹,要使一種材料成為功能涂層材料,需要解決兩個(gè)工藝技術(shù)問題:一是生成具有正確鍵結(jié)構(gòu)的納米晶的晶核,并且隨后能夠生長為最終的結(jié)晶微觀組織;二是涂層能與基體牢固粘結(jié),這也是作為刀具涂層的難題所在。Quinto博士指出,與PCD涂層只有一種碳元素不同,CBN材料是由硼和氮兩種元素組成,因此生成CBN涂層的難度大得多。為了生成具有很高硬度的涂層,這兩種物質(zhì)的原子必須形成特定的、稱為sp3的立方鍵結(jié)構(gòu),以獲得熱動(dòng)態(tài)穩(wěn)
3、定的相。否則其原子就可能形成六方相,盡管它也很穩(wěn)定,但那是軟的石墨相。在CVD工藝1000℃左右的高溫下,原子的活動(dòng)能力強(qiáng),可移動(dòng)的距離大,容易排列成sp3結(jié)構(gòu)。可是,CVD技術(shù)似乎在本質(zhì)上就不難以獲得綜合優(yōu)勢,而且這種刀片也不經(jīng)濟(jì)。”由氣體相來沉積CBN的研究工作仍在繼續(xù)進(jìn)行,但其致命的缺點(diǎn)使得大多數(shù)技術(shù)難以轉(zhuǎn)化為工業(yè)應(yīng)用。Quinto博士表示,“我相信刀具公司已經(jīng)放棄了這條技術(shù)途徑來開發(fā)CBN涂層,而將注意力轉(zhuǎn)向新的PVD硬質(zhì)涂層。
4、”CBN基復(fù)合涂層由于采用CVD或PVD工藝涂覆CBN非常困難,因此美國NanoMech公司的首席技術(shù)專家AjayMalshe博士和他的同事在阿肯色大學(xué)的材料與制造工程實(shí)驗(yàn)室采用了一種非傳統(tǒng)的涂層方法。該方法包括兩個(gè)步驟:第一步是CBN粒子的靜電噴射涂層(ESC,是在電場作用下,物理噴涂呈粉末狀或懸浮狀的納米顆粒和或微米顆粒,使它們組成所需要的形狀和厚度);第二步是用化學(xué)氣相沉積法沉積TiN、TiCN、TiC、氮化鉿或其它傳統(tǒng)材料?!盀?/p>
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