[发明专利]一种无酸碱预处理的硬质合金基体金刚石涂层的制备方法

说明书

本发明提供一种无酸碱预处理的硬质合金基体金刚石涂层制备方法，包括如下步骤：使用金刚石微粉与砂纸相配合对硬质合金基体表面进行打磨，将处理好的基体进行超声清洗；采用湿法分散颗粒的方法将颗粒均匀的分散在基体表面放入干燥箱中进行干燥；采用热丝化学气相沉积法沉积金刚石涂层，依次经过金刚石形核和生长阶段，得到无酸碱预处理的硬质合金涂层。与现有的技术相比较，本发明的操作过程对于硬质合金造成的损伤比较小，同时获得的涂层质量与经过预处理的涂层效果相近。添加的颗粒提高金刚石涂层的沉积速率，提高了涂层的附着力和抗裂性。

技术领域

本发明属于表面工程技术领域，涉及一种无酸碱预处理的硬质合金基体金刚石涂层的制备方法及应用。

背景技术

硬质合金是高耐磨部件主要应用材料之一，采用硬质合金金刚石涂层刀具，可以大幅增加刀具寿命，提高加工和制造的经济性。但是由于硬质合金粘结剂中Co元素存在，导致金刚石涂层制备过程中存在石墨化，刀具上无法制备出金刚石涂层或涂层附着力较差。因此在沉积金刚石涂层之前，需要对硬质合金基体进行预处理。常见的预处理的方法如酸碱预处理方法，通过刻蚀硬质合金表面，移除表面Co元素，以便消除Co的石墨化影响。

酸碱预处理方法虽然可以有效消除Co的影响，但是酸碱侵蚀对硬质合金基体会造成一定损伤。如对硬质合金制造的微型钻头的表面造成损伤，会降低硬质合金的强度，涂层刀具容易发生断裂等问题。针对硬质合金材料，本发明提供了一种新型的应用于未预处理的硬质合金基体金刚石涂层的制备方法。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是根据现有技术的不足，提供一种无酸碱预处理的硬质合金基体金刚石涂层的制备方法。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种无酸碱预处理的硬质合金金刚石涂层的制备方法，包括，

基体表面处理：利用砂纸和金刚石微粉打磨硬质合金基体表面，将打磨好的硬质合金基体去除表面的金刚石微粉和其他的杂质，烘干；

湿法分散颗粒：准备固体颗粒和溶液，将固体颗粒放入溶液中，通过搅拌机将溶液均匀混合，形成混合溶液，超声分散。用胶头滴管吸取混合溶液，滴至基体表面后放入鼓风干燥箱中烘干；

CVD金刚石涂层制备：采用热丝化学气相沉积法沉积金刚石涂层，得到无酸碱预处理的硬质合金金刚石涂层。

作为本发明所述无酸碱预处理的硬质合金基体金刚石涂层的制备方法的一种优选方案，其中：所述硬质合金基体，包括钨钴类硬质合金、钨钛类硬质合金及钨钛钽(铌)类硬质合金。

作为本发明所述无酸碱预处理的硬质合金基体金刚石涂层的制备方法的一种优选方案，其中：所述硬质合金基体，包括钨钴类硬质合金YG3、YG6、YG8、YG12。

作为本发明所述无酸碱预处理的硬质合金基体金刚石涂层的制备方法的一种优选方案，其中：所述固体颗粒，为具有较强的碳氢基团吸入能力的固体颗粒，其吸附碳氢基团的速率比Co元素快。

作为本发明所述无酸碱预处理的硬质合金基体金刚石涂层的制备方法的一种优选方案，其中：所述固体颗粒，包括氧化石墨烯颗粒，其颗粒厚度为1～3nm。

作为本发明所述无酸碱预处理的硬质合金基体金刚石涂层的制备方法的一种优选方案，其中：所述溶液，包括浓度为90％的乙醇溶液。

作为本发明所述无酸碱预处理的硬质合金基体金刚石涂层的制备方法的一种优选方案，其中：所述混合溶液，其中，固体颗粒的浓度为0.5～2g/L。