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金刚石工具中提高金刚石把持力的有效方法提高化学键合力

　　

　 　通过对金刚石在高温下的处理，使其表面的碳原子与金属原子形成金属∕碳化学键，从而通过该键的桥梁作用，使金刚石颗粒与工具胎体金属之间产生强键合力。

　 　3.1气相沉积法

　 　气相沉积法按作用机理划分，可分为物理气相沉积和化学气相沉积。在真空条件下，将金属气化成原子、分子或离子，直接沉积到镀件表面上，称为真空物理气相沉积(PVD)。根据成膜材料气化方式不同，PVD法又可分为真空蒸发镀、真空微蒸发镀、真空溅射镀、真空离子镀。化学气相沉积镀(CVD)是利用气态物质在一定压力、温度、时间条件下，将被镀金属的气态化合物(如卤化物)导人放有镀件的反应室内与工件接触发生热分解或化学合成而形成镀层。

　 　真空微蒸发镀镀层与金刚石表面结合强度是各种镀覆方法中最高的，用大颗粒金刚石微蒸发镀钛后，侧其界面结合强度达140MPa，而传统PVD镀钛后在800℃进行热处理，最高强度为80MPa。用真空微蒸发镀镀钛后，用于框架锯切割较软石材锯片，切除率提高了90％～120％。

　 　对真空镀镀Ti-Cr金刚石进行x射线衍射分析(XRD)发现，在金刚石表面上形成有TiC，Cr2C3，等碳化物(薄膜)，这种碳化物一方面可以与金刚石表面形成较强的化学键合，另一方面可以很好地被胎体金属或合金所浸润。通过扫描电镜分析真空镀Ti-cr金刚石在胎体中的结合状态可知，真空镀Ti-cr金刚石与胎体界面有明显的碳化物过渡层形成，胎体对真空镀Ti-cr金刚石的包镶为化学键合。

　 　3.2化学镀后热处理法

　 　利用上述提及的化学镀方法在金刚石表面镀覆上一层易于与碳形成化学键合的金属，然后将镀覆金刚石置于真空炉中进行热处理，使金刚石表面生成需要的碳化物，从而可容易被一般金属所浸润。通过金刚石锯片刀头的抗弯强度试验证明，化学镀之后热处理得到的金刚石比普通金刚石的抗弯强度高，从75MPa提高到95MPa，提高幅度大于20％，金刚石本身的微孔隙和裂纹也可得到填补，其抗压强度提高30％以上。