一種金剛石表面鍍碳化鈦的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金剛石表面處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]金剛石表面鍍有碳化鈦膜的材料具有特殊的用途，用碳化鈦膜的金剛石制成的鋸切或磨削制品因其鍍膜在高溫情況下可以保護金剛石免受石墨化侵蝕、并形成化合物鍵合，增強胎體對金剛石把持力，從而減少脫?，F(xiàn)象。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，金剛石表面的鍍碳化鈦膜是采用的是真空微蒸發(fā)鍍法，這樣的方法具有工藝條件苛刻、需要加熱、不易實現(xiàn)的缺點；另外，這樣的方法鍍出的碳化鈦膜具有還具有致密性較差，不堅實的缺點，影響了金剛石安裝在鋸切或磨削制品上的使用效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種容易實現(xiàn)、鍍膜穩(wěn)定、鍍膜堅實性的金剛石表面鍍碳化鈦膜的制作方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的:一種金剛石表面鍍碳化鈦膜的制作方法，它在金剛石真空鍍膜機中進行，它包括以下步驟:
a、抽真空首先將金剛石置于真空離子鍍膜機的鍍膜室中，將鍍膜室抽真空至3X10_3Pa以下；
b、金剛石表面清潔電壓:390— 410V 直流電流:1.2-1.4A 真空度:3*10-2Pa
離子源:4.8—5.2KV離子源
偏轉(zhuǎn)電壓:90— I1V
時間:5_10分鐘
C、金剛石表面鍍膜
陰極:鈦金屬材料(純度為99.99%)
陽極極:金剛石粉體電壓:440— 460V
脈沖電流: 0.8A-1.0A 乙炔流量:5_6sccm 偏轉(zhuǎn)電壓: 180-220V 高純氬氣流量:15sccm 工作時間: 180分鐘一 200分鐘溫度:溫度280——320 0C
移動方式: 金剛石粉移動經(jīng)過上述步驟處理后可以得到表面具有樹脂膜結(jié)構(gòu)金剛石。
[0006]較好的，步驟b中的電壓是400V，直流電流是1.3A，離子源是5.KV離子源，偏轉(zhuǎn)電壓:100V。
[0007]較好的，步驟c中電壓是450V，脈沖電是0.9A，偏轉(zhuǎn)電壓是200V，溫度是300°C。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:這樣的方法具有金剛石碳化鈦鍍膜容易實現(xiàn)、鍍膜穩(wěn)定、鍍膜堅實的優(yōu)點；步驟b中的電壓是400V，直流電流是1.3A，離子源是5.KV離子源，偏轉(zhuǎn)電壓:100V ；以及步驟c中電壓是450V，脈沖電是0.9A，偏轉(zhuǎn)電壓是200V，溫度是300 °C，可以達到最好的效果，另外這樣的鍍膜工藝還具有鍍膜完整、均勻的優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0009]金剛石真空鍍膜機，它是金剛石真空鍍膜的設(shè)備，主要是集抽真空、清洗、鍍膜和為一體的設(shè)備，它能在金剛石表面鍍制合金膜，金剛石真空鍍膜機具有鍍膜室，鍍膜時金剛石放置在鍍膜室中，鍍膜室連接控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)真空度、電流、電壓、偏轉(zhuǎn)電壓等參數(shù)；根據(jù)需要，在鍍膜時可以設(shè)置第一階段(表面去雜)的真空度、離子源的電壓等參數(shù)，第二個階段對金剛石表面進行清洗，以及第三階段(鍍膜階段)的電壓、直流電流、偏轉(zhuǎn)電壓、工作時間、保護氣體的流量、溫度等參數(shù)、選取靶材等，但是選用的參數(shù)不同，對金剛石的鍍層品質(zhì)至關(guān)重要。
[0010]鍍層品質(zhì)良好的金剛石制成的鋸切或磨削制品具有經(jīng)久耐用的優(yōu)點。
[0011]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0012]實施例1
將金剛石用現(xiàn)有技術(shù)采用真空微蒸發(fā)方法對金剛石進行鍍碳化鈦膜，需要加熱溫度900°C，本鍍膜金剛石粉成為第一金剛石。
[0013]用第一金剛石粉生產(chǎn)出的磨輪使用壽命是45小時，用顯微鏡觀察，本金剛石的鍍膜有殘缺部分，并呈不均勻的狀態(tài)。
[0014]以下各實施例都是對金剛石進行相同的抽真空、排殘留空氣步驟，即
【發(fā)明內(nèi)容】
中的步驟a，各實施例以后工藝有差異。
[0015]實施例2
b、金剛石表面清潔
電壓:390V
直流電流:1.3A
真空度:3*10-2Pa
離子源:4.8KV離子源
偏轉(zhuǎn)電壓:90V
時間:5分鐘
C、金剛石表面鍍膜
陰極:鈦金屬材料(純度為99.99%)
陽極極:金剛石粉體電壓:440V
脈沖電流: 0.8AA 乙炔流量:5sccm 偏轉(zhuǎn)電壓: 180V 高純氬氣流量:15sccm 工作時間: 180分鐘溫度:溫度280 °C
移動方式: 金剛石粉移動
經(jīng)過上述步驟處理后可以得到表面具有碳化鈦膜結(jié)構(gòu)的第二金剛石。
[0016]用第二金剛石生產(chǎn)出的磨輪使用壽命是75小時。用顯微鏡觀察，本金剛石的鍍膜完整，并呈均勻的狀態(tài)。
[0017]實施例3
b、金剛石表面清潔電壓:410V
直流電流:1.4A 真空度:3*10-2Pa 離子源:5.2KV離子源偏轉(zhuǎn)電壓:IlOV 時間:10分鐘
c、金剛石表面鍍膜
陰極:鈦金屬材料(純度為99.99%)
陽極極:金剛石粉體電壓:460V
脈沖電流: 1.0A 乙炔流量:6sccm 偏轉(zhuǎn)電壓: 220V 高純氬氣流量:15sccm 工作時間: 200分鐘溫度:溫度320 °C
移動方式: 金剛石粉移動
經(jīng)過上述步驟處理后可以得到表面具有碳化鈦膜結(jié)構(gòu)的第四金剛石。
[0018]用第四金剛石生產(chǎn)出的磨輪使用壽命是98小時，用顯微鏡觀察，本金剛石的鍍膜完整，并呈均勻的狀態(tài)，并且金剛石沒有破損現(xiàn)象。
[0019]實施例5
b、金剛石表面清潔電壓:400V 直流電流:1.3A 真空度:3*10-2Pa 離子源:5.0KV離子源偏轉(zhuǎn)電壓:100V 時間:8分鐘 C、金剛石表面鍍膜
陰極:鈦金屬材料(純度為99.99%)
陽極極:金剛石粉體電壓:450V
脈沖電流: 0.9A 乙炔流量:5.5sccm 偏轉(zhuǎn)電壓: 200V 高純氬氣流量:15sccm 工作時間: 190分鐘溫度:溫度300 °C
移動方式: 金剛石粉移動
經(jīng)過上述步驟處理后可以得到表面具有碳化鈦膜結(jié)構(gòu)的第五金剛石。
[0020]用第二金剛石生產(chǎn)出的磨輪使用壽命是120小時。用顯微鏡觀察，本金剛石的鍍膜最完整，并呈最均勻分布的狀態(tài)。
[0021]應(yīng)該說明的是，所制成的磨輪是其他成分和規(guī)格是相同的，加工的對象是相同的。
[0022]發(fā)明人還做了多個類似的實驗，證明上述的方法是可行的，并取得較好的效果。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征并不限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種金剛石表面鍍碳化鈦膜的制作方法，它在金剛石真空鍍膜機中進行，它包括以下步驟: a、抽真空 首先將金剛石置于真空離子鍍膜機的鍍膜室中，將鍍膜室抽真空至3X10_3Pa以下； b、金剛石表面清潔 電壓:390— 410V 直流電流:1.2-1.4A 真空度:3*10-2Pa 離子源:4.8—5.2KV離子源 偏轉(zhuǎn)電壓:90— I1V 時間:5_10分鐘 C、金剛石表面鍍膜 陰極:鈦金屬材料(純度為99.99%) 陽極極:金剛石粉體 電壓:440— 460V 脈沖電流: 0.8A-1.0A 乙炔流量:5_6sccm 偏轉(zhuǎn)電壓: 180-220V 高純氬氣流量:15sccm 工作時間: 180分鐘一 200分鐘 溫度:溫度280——320 0C 移動方式: 金剛石粉移動 經(jīng)過上述步驟處理后可以得到表面具有樹脂膜結(jié)構(gòu)金剛石。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石表面鍍碳化鈦膜的制作方法，其特征是:步驟b中的電壓是400V，直流電流是1.3A，離子源是5.KV離子源，偏轉(zhuǎn)電壓:100V。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金剛石表面鍍碳化鈦膜的制作方法，其特征是:步驟c中電壓是450V，脈沖電是0.9A，偏轉(zhuǎn)電壓是200V，溫度是300 °C。
【專利摘要】本發(fā)明涉及金剛石表面處理技術(shù)領(lǐng)域，是一種金剛石表面鍍碳化鈦的制作方法，它包括以下步驟：a、抽真空，首先將金剛石置于真空離子鍍膜機的鍍膜室中，將鍍膜室抽真空至3×10-3Pa以下；b、金剛石表面清潔，要求電壓：390-410V、直流電流：1.2-1.4A、真空度：3*10-2Pa、離子源： 4.8-5.2KV離子源、偏轉(zhuǎn)電壓：90-110V、時間：5-10分鐘；c、金剛石表面鍍膜，陰極：鈦金屬材料（純度為99.99%）等，這樣的方法具有金剛石碳化鈦鍍膜容易實現(xiàn)、鍍膜穩(wěn)定、鍍膜堅實的優(yōu)點。
【IPC分類】C23C14-02, C23C14-06
【公開號】CN104805401
【申請?zhí)枴緾N201510132723
【發(fā)明人】劉建設(shè), 郭松, 孟為民, 曹河周, 劉拾霞, 劉超超, 王飛山
【申請人】河南黃河旋風(fēng)股份有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月26日