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    四、精密加工刀具和模具的超硬/硬质涂层技术研究

  • 硬质合金和工具钢被广泛用于切削工具、成型模具和轴承等动摩擦领域。金刚石是所有天然物质中最硬的材料,加之极高的强度和热导率、极低的摩擦系数、优异的化学稳定性和生物相容性等综合性能,使得金刚石涂层成为动摩擦领域的理想防护材料。因此,硬质合金或钢件表面附上一层高硬、耐磨、抗腐的金刚石,既可使其心部仍然是韧性的,满足工件对刚度等方面的要求,同时又完全可以抑制或减缓磨损、腐蚀、疲劳等破坏过程的发生,充分发挥涂层与基材各自的性能优势,从而使工件获得优异的综合性能,在加工轻质高强材料方面具有十分明显的优势。近年来,随着工业技术的不断发展,汽车工业、航空航天工业对这些轻质高强材料的需求不断增加,各种轻质高强复合材料不断涌现(如高强轻合金、碳颗粒增强复合材料、碳纤维增强复合材料等),尤其是我国正在大力开发大飞机项目,对各种轻质高强材料的需求日益提升,急需具有高加工效率、低损耗率的新型机械加工工具。本方向主要利用CVD和PVD技术开发可应用于机械加工刀具和模具的超硬耐磨减摩涂层。本方向代表性论文:Applied Surface Science 256 (2009) 1322–1328、Applied Surface Science 256 (2010) 4357–4364、Diamond & Related Materials 20 (2011) 641–650、Journal of Alloys and Compounds 639 (2015) 659–668、Diamond & Related Materials 72 (2017) 99–107、Journal of Alloys and Compounds 762 (2018) 171-183、INTERNATIONAL JOURNAL OF REFRACTORY METALS & HARD MATERIALS 87(2020)105173.


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