隨著汽車、航(hang)空(kong)和航(hang)天技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)飛速發展， 對(dui)(dui)(dui)材(cai)(cai)料性(xing)能及加工技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)要求日益提高。新型(xing)(xing)材(cai)(cai)料如(ru)(ru)碳纖維增(zeng)強塑料、顆(ke)粒增(zeng)強金(jin)屬(shu)基復合材(cai)(cai)料(PRMMC) 及陶瓷(ci)材(cai)(cai)料得到(dao)廣(guang)泛應用。這(zhe)些(xie)(xie)材(cai)(cai)料享(xiang)有抗(kang)拉強度高、高抗(kang)磨性(xing)好、熱(re)(re)變形標(biao)準(zhun)值(zhi)標(biao)準(zhun)值(zhi)小(xiao)等特(te)點， 這(zhe)打(da)算了對(dui)(dui)(dui)這(zhe)些(xie)(xie)食品(pin)確定機(ji)加工廠時普(pu)通(tong)數(shu)(shu)控(kong)(kong)刀具上的(de)(de)的(de)(de)人類壽(shou)命如(ru)(ru)此短。開發技(ji)術(shu)(shu)新型(xing)(xing)的(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)且動態平衡的(de)(de)超硬銑削普(pu)通(tong)數(shu)(shu)控(kong)(kong)刀具上的(de)(de)是大(da)多(duo)數(shu)(shu)高職高專院校、理論(lun)研(yan)究院所和中(zhong)小(xiao)企業理論(lun)研(yan)究的(de)(de)問題。金(jin)剛石(shi)集結(jie)構力學(xue)、光電器件(jian)、熱(re)(re)學(xue)、聲學(xue)設計、光電器件(jian)等非常多(duo)高品(pin)質安全性(xing)能于一套(tao)，具備特(te)別(bie)高的(de)(de)對(dui)(dui)(dui)抗(kang)強度，滑動摩擦系數(shu)(shu)小(xiao)， 傳熱(re)(re)性(xing)高朝(chao)，熱(re)(re)熱(re)(re)脹公式和普(pu)通(tong)機(ji)械(xie)惰(duo)性(xing)低， 是創造(zao)(zao)技(ji)術(shu)(shu)銑刀的(de)(de)理想(xiang)化物料。下面對(dui)(dui)(dui)近(jin)期來(lai)金(jin)剛石(shi)銑刀創造(zao)(zao)技(ji)術(shu)(shu)措施的(de)(de)未來(lai)發展作(zuo)一律述。
1.金剛石刀具的應用范圍
(1)難加工有色金屬材料的加工
加工銅、鋅、鋁等有色金屬及其合金時，材料易粘附刀具，加工困難。利用金剛石摩擦系數低、與有色金屬親和力小的特點，金剛石刀具可有效防止金屬與刀具發生粘結。此外，由于金剛石彈性模量大， 切削時刃部變形小， 對所切削的有色金屬擠壓變形小， 可使切削過程在小變形下完成，從而可以提高加工表面質量。
(2)難加工非金屬材料的加工
加工含有大量高硬度質點的難加工非金屬材料， 如玻璃纖維增強塑料、填硅材料、硬質碳纖維/環氧樹脂復合材料時，材料的硬質點使刀具磨損嚴重，用硬質合金刀具難以加工，而金剛石刀具硬度高、耐磨性好，因此加工效率高。
(3)超精密加工
隨著現(xian)代集成技(ji)術的(de)問世， 機加工向高(gao)(gao)精度方向發(fa)展， 對刀具性能提(ti)出了(le)相當高(gao)(gao)的(de)要求。伴隨金剛石擠壓因(yin)(yin)子小(xiao)、熱(re)開裂因(yin)(yin)子低、傳熱(re)性率高(gao)(gao)，能割下極薄的(de)切屑，切屑極易流黑，與另一個材料的(de)感染力小(xiao)，不(bu)(bu)可行成積屑瘤， 發(fa)燙量小(xiao)，傳熱(re)率高(gao)(gao)，是(shi)不(bu)(bu)錯解決(jue)脂肪含量對刃口(kou)和類件的(de)影晌，因(yin)(yin)而(er)刃口(kou)不(bu)(bu)不(bu)(bu)錯鈍化，磨削出現(xian)變形小(xiao)，是(shi)不(bu)(bu)錯兌(dui)換較高(gao)(gao)線質量量的(de)外層。
2.金剛石刀具的制造方法
目前金剛石的主要加工方法有以下四種： 薄膜涂層刀具、厚膜金剛石焊接刀具、金剛石燒結體刀具和單晶金剛石刀具。
2.1 薄膜涂層刀具
薄(bo)膜涂層(ceng)刀具(ju)是在(zai)剛(gang)性及高溫(wen)特性好的(de)(de)(de)(de)集體(ti)(ti)材料(liao)上通(tong)過化學(xue)氣(qi)(qi)相(xiang)(xiang)沉(chen)(chen)積法(fa)(CVD) 沉(chen)(chen)積金(jin)剛(gang)石(shi)薄(bo)膜制成(cheng)的(de)(de)(de)(de)刀具(ju)。致使(shi)Si3N4 系(xi)(xi)(xi)瓷(ci)磚(zhuan)、WC-Co 系(xi)(xi)(xi)聚(ju)氯乙(yi)烯塑料(liao)模(mo)具(ju)鋼(gang)并且 金(jin)屬(shu)制W 的(de)(de)(de)(de)熱膨漲系(xi)(xi)(xi)與金(jin)剛(gang)石(shi)相(xiang)(xiang)近(jin)， 制膜時產(chan)生了的(de)(de)(de)(de)熱應力應變(bian)小， 由(you)此用做為刀體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)基(ji)體(ti)(ti)產(chan)品(pin)。WC-Co 系(xi)(xi)(xi)聚(ju)氯乙(yi)烯塑料(liao)鋁合(he)金(jin)中(zhong)， 粘接相(xiang)(xiang)Co 的(de)(de)(de)(de)留(liu)存易使(shi)金(jin)剛(gang)石(shi)透氣(qi)(qi)膜與基(ji)體(ti)(ti)兩者之間建立石(shi)墨而大大減少支承程度(du)，在(zai)積累(lei)前需進(jin)行(xing)(xing)預進(jin)行(xing)(xing)處理以除(chu)掉Co 的(de)(de)(de)(de)干擾( 似的(de)(de)(de)(de)經(jing)由(you)酸防腐蝕去(qu)Co)。無機化學(xue)液相(xiang)(xiang)沉(chen)(chen)積狀(zhuang)法(fa)是適用必要的(de)(de)(de)(de)形式把含C 源的(de)(de)(de)(de)甲(jia)烷(wan)乙(yi)炔氣(qi)(qi)刺激啟動，在(zai)較低的(de)(de)(de)(de)甲(jia)烷(wan)乙(yi)炔氣(qi)(qi)壓(ya)強下，使(shi)碳分子(zi)(zi)在(zai)需要區域劃分沉(chen)(chen)積物(wu)回去(qu)， 碳氧原子(zi)(zi)在(zai)團結、轉變(bian)成(cheng)具(ju)體(ti)(ti)步驟中(zhong)轉變(bian)成(cheng)金(jin)剛(gang)石(shi)相(xiang)(xiang)。現階(jie)段代替轉變(bian)成(cheng)金(jin)剛(gang)石(shi)的(de)(de)(de)(de)CVD 法(fa)主(zhu)要比如：微波射(she)頻、熱燈(deng)絲、電(dian)流(liu)電(dian)孤噴灑法(fa)等。
金剛(gang)石薄(bo)膜(mo)(mo)的(de)(de)優點是可應(ying)用(yong)(yong)于各種幾何形(xing)狀復雜的(de)(de)刀(dao)具(ju)(ju)，如帶有(you)切(qie)屑的(de)(de)刀(dao)片、端銑刀(dao)、鉸刀(dao)及鉆頭;可以用(yong)(yong)來切(qie)削(xue)許多非金屬材料，切(qie)削(xue)時切(qie)削(xue)力(li)小(xiao)(xiao)、變形(xing)小(xiao)(xiao)、工(gong)作(zuo)平穩、磨損慢、工(gong)件不易變形(xing)， 適(shi)用(yong)(yong)于工(gong)件材質好、公(gong)差(cha)小(xiao)(xiao)的(de)(de)精加工(gong)。主要(yao)缺(que)點是金剛(gang)石薄(bo)膜(mo)(mo)與基(ji)體的(de)(de)粘接力(li)太差(cha)，金剛(gang)石塑料膜(mo)(mo)使(shi)刀(dao)具(ju)(ju)產(chan)生不有(you)重磨性。
2.2 金剛石厚膜焊接刀具
金剛石厚膜焊接刀具的制作過程一般包括：大面積的金剛石膜的制備;將金剛石膜切成數控刀具要求的形壯尺寸圖;金剛石厚膜與普通刀具基體原材料的不銹鋼焊接;金剛石厚膜車刀鉆削刃的粉磨與打蠟 。(1)金剛石厚膜的備制與鋸開所用的備制金剛石厚膜的加工工藝工藝是直流電等正離子體射流CVD 法。將金剛石沉淀到WC-Co 合金類(外表完成鏡面板激光加工)上， 在基體的放置冷卻歷程中， 金剛石膜手動脫軌。此做法積累轉速快(至高多達930μm/h)，晶(jing)格之間結合實際對比相(xiang)(xiang)輔相(xiang)(xiang)成(cheng)(cheng)， 不過生長發育(yu)漆(qi)層(ceng)很滑。金(jin)(jin)剛石膜強度高、耐腐、不導電打(da)算了它的機(ji)(ji)(ji)光切(qie)(qie)方式是機(ji)(ji)(ji)光機(ji)(ji)(ji)光切(qie)(qie)(分割可在大氣(qi)、二氧化氮和氬氣(qi)的周圍環境(jing)中完(wan)成(cheng)(cheng))。用到智(zhi)能機(ji)(ji)(ji)械打(da)孔(kong)不只能將金(jin)(jin)剛石厚膜打(da)孔(kong)成(cheng)(cheng)需要要的形(xing)壯和外(wai)形(xing)尺寸(cun)，還能夠切(qie)(qie)出普通刀具的后角，都具有切(qie)(qie)縫(feng)窄、科學(xue)規范等缺點。
(1)金剛石厚膜刀具的焊接
金剛(gang)石(shi)(shi)與一(yi)般的(de)(de)金屬及其合(he)金之(zhi)間具有很(hen)高的(de)(de)界(jie)面能(neng)， 致使(shi)金剛(gang)石(shi)(shi)不能(neng)被一(yi)般的(de)(de)低(di)熔點合(he)金所浸潤， 可焊性極差。目(mu)前(qian)主(zhu)要通(tong)過在銅銀(yin)合(he)金焊料中添加強碳化物形(xing)成(cheng)元素或通(tong)過對金剛(gang)石(shi)(shi)的(de)(de)表面做合(he)金化治理 來提高自己(ji)金剛(gang)石(shi)(shi)與合(he)金之(zhi)中的(de)(de)可焊性。
①活性釬料法
焊料(liao)一般用含Ti 的(de)(de)銅銀合金，不加(jia)助熔(rong)劑在惰性(xing)(xing)氣(qi)體或真空中焊接(jie)。常用的(de)(de)釬料(liao)成分(fen)Ag=68.8wt% ， Cu=26.7wt% ， Ti=4.5wt% ，常見的(de)(de)化學(xue)合成方式(shi) 是焊弧(hu)鍛造(zao)法和(he)粉末狀原材料(liao)冶金工(gong)程(cheng)法。Ti最為靈活(huo)性(xing)(xing)物質(zhi)在焊的(de)(de)過程(cheng)中與(yu)C 反映(ying)出導(dao)出TiC ，可加(jia)強金剛(gang)(gang)石與(yu)焊料(liao)的(de)(de)潤濕(shi)性(xing)(xing)和(he)黏(nian)接(jie)剛(gang)(gang)度(du)。微波(bo)加(jia)熱室(shi)內溫(wen)度(du)大部分(fen)為850℃，保冷(leng)10 一分(fen)鐘，緩(huan)冷(leng)以(yi)變(bian)小內載荷。
②表面金屬化后焊接
金剛石表面的金屬化是通過表面處理技術在金剛石表面鍍覆金屬， 使其表面具有金屬或類金屬的性能。一般是在金剛石的表面鍍Ti， Ti 與C 反應生成TiC ， TiC 與Ag-Cu 合金釬料有較好的潤濕性和結合強度。目前常用的鍍鈦方法有：真空物理氣相沉積(PVD ，主要包括真空蒸發鍍、真空濺射鍍、真空離子鍍等)，化學氣相鍍和粉末覆蓋燒結。PVD 法單次鍍覆量低， 鍍覆過程中金剛石的溫度低于500℃，鍍層與金剛石之間是物理附著、無化學冶金。
CVD 法Ti 與金剛石發生化學反應形成強力冶金結合，反應溫度高，損害金剛石。
(2)厚膜金剛石刀具的刃磨
金剛石厚膜刀具的加工方法有： 機械磨削，熱金屬盤研磨，離子束、激光束和等離子體刻蝕等。
2.3 金剛石燒結體刀具
將金剛石厚膜用滾壓研磨破壞的方法加工成平均粒度為32～37μm 的金剛石晶粒或直接利用高溫高壓法制得金剛石晶粒，把晶粒粉末堆放到WC-16wt%Co 合金上，然后用Ta箔將其隔離，在5.5GPa、1500℃條件下燒結60 分鐘，制成金剛石燒結體，用此燒結體制成的車刀具有很高的耐磨性。
2.4 單晶金剛石刀具
單晶金剛石刀具通常是將金剛石單晶固定在小刀頭上， 小刀頭用螺釘或壓板固定在車刀刀桿上。金剛石在小刀頭上的固定方法主要有：機械加固法( 將金剛石底面和加壓面磨平，用壓板加壓固定在小刀頭上);粉末冶金法(將金剛石放在合金粉末中，經加壓在真空中燒結，使金剛石固定在小刀頭上);粘結和釬焊法(使用無機粘結劑或其它粘結劑固定金剛石)。由于金剛石與基體的熱膨脹系數相差懸殊，金剛石易松動，脫落。
3.結語
目(mu)前在金剛石的(de)(de)產業(ye)化中還存在一些關(guan)鍵問題函(han)待解決， 如高(gao)速大(da)面積(ji)的(de)(de)金剛石厚膜沉積(ji)工藝、控制金剛石膜的(de)(de)晶(jing)界密度和缺陷密度、金剛石膜的(de)(de)低溫生(sheng)長， 金剛石薄膜與(yu)基體結牽引力弱等。金剛石數控刀(dao)具上的(de)(de)不(bu)錯的(de)(de)耐磨性和常見的(de)(de)發展(zhan)趨勢(shi)前景吸納中國(guo)國(guo)內外很多的(de)(de)的(de)(de)領域專(zhuan)家(jia)做研究方(fang)案， 很多都已(yi)經獲(huo)取了突破點性最新進展(zhan)，說實話不(bu)長的(de)(de)過去金剛石使(shi)刀(dao)具產生(sheng)將(jiang)比(bi)較廣泛(fan)利用到(dao)現(xian)如今(jin)生(sheng)產中。
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