硬质合金刀具类金刚石涂层及其性能评价

周洋¹，张磊¹，张锡健²

1. 山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室2. 山东大学微电子学院

摘 要：利用磁控溅射技术在硬质合金刀具表面制备了含纯金属过渡层的类金刚石涂层。采用光学轮廓仪、SEM、EDS、拉曼光谱、显微硬度计和多功能表面性能测试仪对制得的涂层进行了成分和性能等表征。结果表明,在类金刚石涂层和基体之间成功沉积了过渡层,过渡层对样品的性能影响程度不同。通过拉曼光谱分析表明过渡层的金属种类对样品涂层的sp~3键含量影响不大,过渡层元素为Cu和Ag的样品涂层中sp~3键含量略高。通过硬度测试表明涂层的硬度受到的影响也较小,其中过渡层元素为Ti和W的样品硬度较高。通过膜/基结合力测试表明过渡层的金属种类对该项性能影响较大,其中过渡层元素为W的样品表现最好。综合各项表征可以看出,过渡层更多地影响涂层与基体之间的关系,而对涂层本身的性能影响并不大。

关键词：磁控溅射;类金刚石涂层;SEM和EDS;拉曼光谱;显微硬度;膜/基结合力;