我国纳米金刚石复合涂层技术成功实现了产业化

由上海交通大学承担的863纳米材料专项课题“纳米金刚石复合涂层的应用与产业化”超额完成了合同规定的指标并实现产品的产业化，该课题采用化学气相沉积法（CVD），在硬质合金拉拔模具内孔和其它耐磨器件表面涂覆纳米金刚石复合涂层，得到了制备纳米金刚石涂层的成熟工艺，完成了纳米涂层结构和性能的检测工作，利用纳米金刚石复合涂层技术研究开发出各种涂层拉拔模具和耐磨器件产品，解决了涂层附着力、均匀涂覆和涂层表面光洁度等关键技术问题，产品技术性能达到国际先进水平，已广泛应用于电力、通讯、建材、机械加工等行业所需的拉拔模具和耐磨器件，具有广阔的市场应用前景。     

纳米金刚石复合涂层技术实现产业化应用

由上海交通大学承担的863纳米材料专项课题“纳米金刚石复合涂层的应用与产业化”近日通过了专家验收，该课题成功开发出了纳米刚石复合涂层技术并实现了产品的产业化。     

CVD金刚石薄膜涂层铜线拉丝模的制备与应用

提高金刚石薄膜的表面质量和附着力是实现CVD金刚石涂层在耐磨器件领域中广泛应用的关键因素.本文通过优化沉积工艺参数,采用直拉丝化学气相沉积法在WC- Co硬质合金拉丝模内孔表面沉积金刚石薄膜.检测了该涂层的表面形貌、薄膜质量以及表面粗糙度,并把所制备的CVD金刚石薄膜涂层拉丝模具在拉拔铜线材生产线上进行了应用试验,结果...     

纳米金刚石粉复合镀层耐磨性能及应用

阐述了纳米金刚石的特性及制备方法,研究分析了纳米金刚石微粉的加入对复合镀层结合强度、硬度、耐磨、减摩性能的影响,介绍了工模具采用纳米金刚石复合镀覆技术的实用效果。结果表明,纳米金刚石微粉的加入可改善复合镀层的结合强度,显著提高镀层硬度和耐磨及减摩性能。     

纳米金刚石薄膜的制备与应用

采用偏压辅助增强热丝化学气相沉积法(Chemical vapor deposition,CVD),以WC-Co硬质合金为衬底,采用控制沉积参数和添加惰性气体Ar等CVD新工艺,制备性能优良的纳米金刚石薄膜.进一步采用扫描电镜(Scanning electron microscopy,SEM)、原子力显微镜(Atomic force microscopy,AFM)、拉曼光谱(Raman spectroscopy)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和高分辨率透射电镜(High-resolution transmission electron microscopy,HR-TEM)分析了薄膜的纳米效应.研究结果表明:纳米涂层仍然是以金刚石结构为主的多晶体,它晶体颗粒较小(20～80 nm),含有较多的晶界和sp2结构,涂层表面粗糙度Ra≤50 nm,表面平整光滑,有利于研磨抛光.在此基础上,提出纳米金刚石复合涂层制备新技术,开发研制出各种涂层拉拔模具,在实际生产线上进行了应用,取得了显著的效果.     

金刚石涂层机械密封环的制备与抛光特性研究

为延长机械密封环的工作寿命,采用热丝化学气相沉积法在碳化硅陶瓷机械密封环工作表面涂覆具有耐磨减摩特性的、厚度30~50μm微米金刚石(MCD)、纳米金刚石(NCD)和微纳米金刚石(MNCD)薄膜。分析结果表明:MCD薄膜的拉曼光谱具有明显的多晶金刚石特征峰,NCD和MNCD薄膜的拉曼光谱中出现了代表石墨和不定型碳的G峰和D峰。利用平面抛光实验,对比MCD、NCD和MNCD涂层机械密封环后续处理的抛光特性。实验结果表明:MNCD涂层抛光效率高且耐磨损性能优异,其综合使用性能优于MCD和NCD涂层,更适合涂覆在机械密封环表面,以增强其耐磨损性能。     

金刚石涂层机械密封环的制备与抛光特性研究

为延长机械密封环的工作寿命,采用热丝化学气相沉积法在碳化硅陶瓷机械密封环工作表面涂覆具有耐磨减摩特性的、厚度30~50 μm微米金刚石（MCD）、纳米金刚石（NCD）和微纳米金刚石（MNCD）薄膜。分析结果表明：MCD薄膜的拉曼光谱具有明显的多晶金刚石特征峰,NCD和MNCD薄膜的拉曼光谱中出现了代表石墨和不定型碳的G峰和D峰。利用平面抛光实验,对比MCD、NCD和MNCD涂层机械密封环后续处理的抛光特性。实验结果表明：MNCD涂层抛光效率高且耐磨损性能优异,其综合使用性能优于MCD和NCD涂层,更适合涂覆在机械密封环表面,以增强其耐磨损性能。     

光滑硬质合金衬底渗硼预处理对CVD金刚石薄膜性能的影响

提高金刚石薄膜的附着力和光洁度是实现CVD金刚石涂层在工模具和耐磨器件领域中广泛应用的关键因素。采用热丝CVD法在光滑WC—Co硬质合金基体表面沉积金刚石薄膜，研究了渗硼预处理新方法对光滑衬底表面抑制Co催石墨化作用和保证金刚石涂层附着力的效果。研究结果表明，采用渗硼预处理方法既能避免研磨、刻蚀和化学腐蚀等加工方法对光滑衬底表面的严重损伤，又能有效抑制Co对金刚石薄膜的不利影响，获得了满足附着力要求的光滑金刚石薄膜，对于拓宽金刚石薄膜的应用领域具有重要意义。     

减摩耐磨激光熔覆涂层的研究现状及发展趋势

激光熔覆是一种新型的表面改性技术,对于提高材料表面的耐磨性具有重要意义。阐述采用激光熔覆技术来提高基体材料表面减摩耐磨性能方面的研究进展。首先介绍激光熔覆技术制备的Fe、Ni、Co基自熔性合金涂层及组织结构特征,指出这些涂层存在气孔、裂纹和成分偏析与组织不均匀性等缺陷。然后指出通过合理的粉末材料的选择及配比以及合理优化的熔覆工艺参数,可改善涂层性能,制备出表面性能优异的金属陶瓷复合涂层/稀土添加复合层;同时指明相比单一外部能量场,复合外部能场辅助激光熔覆制备的涂层显现出更优异的减摩耐磨效果。最后阐述新型耐磨涂层材料(自润滑耐磨涂层、高熵合金耐磨涂层,梯度耐磨涂层和纳米耐磨涂层)的组织结构和性能特征,指出高性能新型耐磨涂层可适用于多元场景,是未来研究的重点方向,并总结与展望激光熔覆制备耐磨涂层研究的发展趋势与应用方向。     

高速钢领表面涂层技术的新发展

分析了目前适合细纱机钢领专件的各种表面涂层技术的发展.特别是对性价比优、摩擦系数小、耐磨、防腐的表面涂层进行了分析,列举了一些适合钢领表面涂层的新技术,如镀铬、镍磷复合镀、金刚石涂层、纳米镀膜、非晶态以及自润滑等表面处理技术,有的已经开始使用这些表面处理,而有的还需要在生产实践中进一步探索.     

CVD金刚石涂层拉拔模的制备

针对拉制铝管用尼龙模具寿命短和硬质合金模具粘铝的问题,采用微波等离子体CVD法在硬质合金拉拔模内孔壁涂覆金刚石薄膜。通过设计一个特殊支撑结构,引导等离子体进入拉拔模内孔,可实现在内孔8mm深度范围一次沉积出金刚石膜。现场拉拔试验表明,金刚石涂层模拉制的铝管光洁度介于尼龙模和硬质合金模之间,可满足使用要求。     

滚动轴承材料及热处理进展与展望(续完)

正3 表面涂覆技术表面涂覆技术包括:物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、射频溅射(RF)、离子喷涂(PSC)、化学镀等,可提高轴承零件的耐磨性、接触疲劳抗力,并降低表面摩擦因数。3.1 类金刚石涂层类金刚石(DLC)涂层由石墨结构和金刚石结构的碳构成,既具有石墨的润滑及低摩擦性能,又具有金刚石的硬度(1 200HV以上),在许多工业技术中得到应用,如汽车燃料喷射系统、阀门系、齿轮和滚动轴承等,这些涂层在滑动状态下通     

纳米表面技术在模具强化中的应用与展望

纳米涂层与纳米薄膜具有良好的硬度、耐磨性、自润性和耐高温性能,是模具表面强化技术中的一种有发展前景的表面处理工艺。从模具的失效分析出发,介绍了目前在模具制造领域中应用较为广泛的几种纳米涂层与薄膜的制备方法和功能特性,并对纳米表面技术在模具表面强化的应用前景作了展望。     

普通硬质涂层和超硬涂层的研究进展

随着现代科学技术的不断进步,普通硬质涂层和超硬涂层有了显著的发展,部分涂层已经在某些领域实现了应用。主要介绍了氮化物、碳化物、氧化物、硼化物等普通硬质涂层和金刚石、类金刚石(DLC)、cBN、纳米多层结构涂层及纳米复合涂层等超硬涂层的性能、应用、制备技术及其发展趋势,并对部分常见涂层面临的性能改进及其今后可能的发展方向进行了探讨。     

轮胎模具DLC涂层摩擦学性能研究

为了探究高性能轮胎模具DLC涂层的应用前景,提升轮胎模具耐磨减摩性,采用化学气相沉积法在35#钢基体上制备了厚约1.6μm的DLC涂层,利用SEM、AFM、Raman光谱仪、纳米压痕仪、端面摩擦磨损试验机对DLC涂层的表面微观结构和摩擦学性能进行了研究,试验及测试结果表明,用化学气相沉积法制备的DLC涂层表面光滑致密,颗粒细小均匀,粗糙度小;DLC涂层具有极好的抗磨减摩特性,比35#钢耐磨,纳米硬度和弹性模量高达20.27 GPa和184.63 GPa;在140℃高温条件下,摩擦系数低至0.454 4。DLC涂层优异的抗磨减摩特性可有效提高轮胎模具的工作性能-抗粘胶、易脱模、寿命长,为制造高性能DLC轮胎模具提供摩擦学方面理论依据。     

CVD多层复合涂层的研制与应用

T_iC、T_1N、T_iCN等陶瓷涂层,摩擦系数低,超硬,耐磨耐蚀性很好。但单相涂层难以满足高的硬度和良好的韧性、涂层与基体高的界面强度和表面反应性弱等综合性能。所以CVD技术已由单相涂层向多相复合涂层发展.介绍CVD 7层复合涂层的研制,对涂层的组织结构和摩擦学性能进行了观测与对比试验。结果表明,7层复合涂层比单相涂层的相对耐磨性提高1.244倍;滚动接触疲劳的额定寿命提高了4倍。应用证明,硬质合金和高碳高合金钢工模具经CVD沉积多层复合涂层,使用寿命提高3～110倍,尤其是提高模具的抗粘着磨损能力,有效地改善了成品的表面粗糙度。CVD多层复合涂层显著提高了9Cr18不锈轴承钢的滚动接触疲劳寿命,     

激光涂覆技术

本文介绍了激光涂覆技术的特点、激光聚焦装置、各种供料方式、激光照射参数—功率密度、能量密度线性热输入等涂层质量指标—稀释度的影响以及部分应用。指出激光涂覆在提高材料表面耐蚀、耐磨、耐热等性能方面,有着广阔的发展前景。     

科技快报

纳米机器人，纳米金刚石复合涂层的应用与产业化，全球第一台三动力轻型电动车，永磁悬浮铁路，水射流数控切割机，镁合金板材新技术，我国激光智能制造工艺取得重大进展。     

硬质合金刀具退涂工艺研究进展

硬质合金刀具的退涂是涂层刀具生产加工中的重要工艺,对涂层刀具的切削性能、使用寿命、表面质量、加工效率、加工精度等具有重要影响。目前,退涂工艺主要是以退涂Ti N等单组元涂层和(Ti,Al,Zr,Cr)N多组元复合涂层的退涂为主,随着涂层涂覆技术的不断发展,类金刚石涂层、金刚石涂层、纳米涂层等众多新涂层技术的出现和应用,退涂技术需要不断发展以满足新的工业生产需求。从物理退涂和化学退涂这两方面简要介绍了退涂工艺的特点及研究进展,并对新型涂层退涂方法的发展方向进行了初步探讨。     

微/纳米CVD金刚石涂层的制备

使用热丝化学气相沉积(HFCVD)装置,在以WC - CO硬质合金为衬底,采用调节涂层生长参数,制备出性能优良的微/纳米金刚石涂层.用SEM,AFM,Raman表征微观结构和表面品质.采用压痕法评估涂层的结合性能,并与微米金刚石涂层、纳米金刚石涂层进行比较.结果显示,当生长气压由3.3 kPa降为1.0 kPa时,底层的微米级晶粒逐渐被上层纳米级晶粒覆盖,并且涂层表面显露出纳米金刚石涂层特性.在结合性能实验中也指出,微/纳米金刚石涂层的结合性能比纳米金刚石涂层要优异.