合成CVD金刚石涂层用硬质合金基体预处理工艺优化研究

人工晶体学报 ›› 2017, Vol. 46 ›› Issue (4): 682-687.

合成CVD金刚石涂层用硬质合金基体预处理工艺优化研究

许晨阳;解亚娟;邓福铭;陈立;雷青

中国矿业大学(北京)超硬刀具材料研究所,北京,100083;中国矿业大学(北京)超硬刀具材料研究所,北京 100083;信利光电股份有限公司,汕尾 516600

出版日期:2017-04-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
国家自然科学基金(51172278);北京市自然科学基金(15L00025);北京教委科技成果转化项目(2010-583)

Pretreatment Process Optimization of Carbide Matrix Used for CVD Diamond Coatings

XU Chen-yang;XIE Ya-juan;DENG Fu-ming;CHEN Li;LEI Qing

Online:2017-04-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 以CH3COCH3和H2为反应气源,采用热丝CVD法在经过两步法和三步法预处理的YG6硬质合金(WC-6wt;Co)基体上沉积金刚石涂层.利用扫描电子显微镜和能谱仪分析检测预处理后的YG6基体的表面形貌和钴含量,通过对比三步法与两步法的预处理结果确定三步法最佳工艺.利用扫描电镜、X射线衍射仪和硬度计检测所得金刚石涂层的表面形貌、结晶性和膜基结合性.结果表明:三步法最佳工艺为先采用酸溶液腐蚀20 s,然后采用碱溶液腐蚀20 min,最后继续用酸溶液腐蚀3 min.三步法预处理后的YG6基体获得的金刚石薄膜生长更加均匀致密,晶粒取向更高,膜基结合性能更好.

关键词: 化学气相沉积;金刚石涂层;表面预处理;工艺优化;硬质合金基体

Abstract: Diamond coatings were synthesized on the cemented carbide substrates of WC-6wt;Co pretreated by two-step and three-step pretreatments in CH3COCH3/H2 ambient adopt hot filament chemical vapor deposition.The WC-6wt;Co substrates pretreated were tested by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectrometer (EDS) to analyze the surface morphologies and cobalt content of WC-6wt;Co substrates.The optimum of three-step pretreatment was obtained thorough the comparison of pretreatment results between two-step and three-step pretreatment.surface morphology, crystalline property, adhesion between films and WC-6wt;Co substrates of diamond coatings were analyzed by SEM,X-ray diffraction (XRD) and hardness tester.

Key words: Diamond coatings were synthesized on the cemented carbide substrates of WC-6wt;Co pretreated by two-step and three-step pretreatments in CH3COCH3/H2 ambient adopt hot filament chemical vapor deposition.The WC-6wt;Co substrates pretreated were tested by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectrometer (EDS) to analyze the surface morphologies and cobalt content of WC-6wt;Co substrates.The optimum of three-step pretreatment was obtained thorough the comparison of pretreatment results between two-step and three-step pretreatment.surface morphology, crystalline property, adhesion between films and WC-6wt;Co substrates of diamond coatings were analyzed by SEM,X-ray diffraction (XRD) and hardness tester.

中图分类号:

TQ164
TG74

许晨阳;解亚娟;邓福铭;陈立;雷青. 合成CVD金刚石涂层用硬质合金基体预处理工艺优化研究[J]. 人工晶体学报, 2017, 46(4): 682-687.

XU Chen-yang;XIE Ya-juan;DENG Fu-ming;CHEN Li;LEI Qing. Pretreatment Process Optimization of Carbide Matrix Used for CVD Diamond Coatings[J]. Journal of Synthetic Crystals, 2017, 46(4): 682-687.

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