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磨料磨具類金剛石膜特性

磨料磨具類金剛石膜有機械性能、電阻率及耐腐蝕性、光學(xué)性能和穩(wěn)定性;

機械性能：磨料磨具中類金剛石膜具有高硬度和高彈性模量，不同的沉積方法制備的DLC膜硬度差異很大，沉積的工藝參數(shù)對DLC膜的硬度也有影響，膜層內(nèi)的成分對膜層硬度也有一定影響。

但是類金剛石膜也有很高的內(nèi)應(yīng)力，薄膜的內(nèi)應(yīng)力是決定薄膜的穩(wěn)定性和使用壽命并影響性能的重要因素，而且內(nèi)應(yīng)力也會限制膜的厚度。壓應(yīng)力是由所含的氫造成的，促使sp3和sp2的比例變小，會影響膜的性能，研究發(fā)現(xiàn)含氫量小于1%的類金剛石膜應(yīng)力較低，另外膜厚的均勻性對內(nèi)應(yīng)力也有影響。通過在膜中摻雜N、Si、O，金屬內(nèi)應(yīng)力可以減小，然而內(nèi)應(yīng)力減小會影響到硬度和彈性模量。

金剛石有很高的硬度和耐磨性

刃磨：刃磨CVD金剛石有很高的硬度和耐磨性，刃磨極為困難。目前普遍采用類似PCD刀具的刃磨方法。刃磨過程中，需加冷卻液，并應(yīng)注意砂輪的修整，通常用適合的油石條正確地修整砂輪可以提高刃磨效率和改善刃磨質(zhì)量。由于CVD金剛石的抗沖擊性能不如PCD金剛石，因此有些特殊要求的刀具刃磨后的刃口應(yīng)倒鈍，一般為0.02~0.03mm。

檢驗：刀具刃口質(zhì)量情況的檢驗通常用放大倍數(shù)為40~80倍的工具顯微鏡來觀察。普通刀具的刃口鋸齒度小于等于0.02mm。對于精度更高的刀具，通過研磨拋光后，刃口鋸齒度小于等于0.005mm。

另外，加工不同的工件材料，對刀具刃口質(zhì)量的要求也有差異，刃磨CVD金剛石刀具應(yīng)從實際應(yīng)用情況出發(fā)，一味地追求高質(zhì)量的刃口，這樣既降低生產(chǎn)效率，又增加生產(chǎn)成本。

沉積金剛石薄膜的機理至今尚無定論

磨料磨具中低溫低壓下CVD法沉積金剛石薄膜的機理至今尚無定論，仍是今后的研究方向之一。晶體的形成分為兩個階段，早階段稱為晶體成核階段，第二階段晶體生長階段。早階段含碳的氣源在合適的工藝參數(shù)下，在沉積基體上形成一定數(shù)量的孤立的金剛石晶核;第二階段，金剛石晶核不斷長大，并連成一片，覆蓋整個基體的表面，再沿垂直方向生長，形成一定厚度的金剛石膜。

在早階段主要目的是盡快的在基體表面上形成金剛石晶核，并能有效的控制金剛石的密度，要大限度的提高金剛石的形核密度;在第二階段主要目的是讓已形核的金剛石長大，并能有效的控制金剛石膜的生長速度和質(zhì)量。