申請號：201710046006.6
　　申請人：河南理工大學
　　發明人：向道輝 趙重陽 張磊 郭振海 劉中云 姚云龍 趙波 高國富 焦鋒 吳幫福 馮浩人

　　摘要： 一種環狀微織構金剛石涂層刀片的制備方法，包括以下步驟：（1）對刀片進行表面的清洗預處理；（2）在刀片表面獲得微織構形貌；（3）對刀片進行酸堿預處理；（4）通過CVD沉積裝置對刀片表面進行金剛石涂層，得到所需的微織構化金剛石薄膜涂層。本發明通過對刀片的表面的微織構化處理，達到提高刀片表面的抗粘結性能的目的，使刀片在切削時不僅具有金剛石涂層的高硬度,高耐磨性的優良切削加工性能還具備有微織構的自潤滑效果,能夠很好的解決刀片在切削時的摩擦潤滑狀態,減小摩擦,防止粘結,有效降低切削力和切削溫度,減小刀片磨損。采用本發明制備出來的金剛石涂層刀片可廣泛用于難加工材料的切削加工。 　　主權利要求：1.一種環狀微織構金剛石涂層刀片的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：（1）對刀片進行表面的清洗預處理；（2）在刀片表面獲得微織構形貌；（3）對刀片進行酸堿預處理；（4）通過CVD沉積裝置對刀片表面進行金剛石涂層，得到所需的微織構化金剛石薄膜涂層。
　　2.根據權利要求1所述的一種環狀微織構金剛石涂層刀片的制備方法，其特征在于：步驟（1）具體為：將刀片表面去污清理，放入丙酮溶液中超聲清洗10-15分鐘。
　　3.根據權利要求2所述的一種環狀微織構金剛石涂層刀片的制備方法，其特征在于：步驟（2）具體為：采用高精度光纖激光打標機對硬質合金刀片表面進行微織構造形，打標高度保持35mm，打標次數控制在5次，打標速度270mm/s，打標功率3W，在刀片表面均勻打標出來若干個織構槽，在刀片表面形成微織構形貌。
　　4.根據權利要求3所述的一種環狀微織構金剛石涂層刀片的制備方法，其特征在于：步驟（3）具體為：把織構好的刀片先放在鐵氰化鉀溶液中進行超聲清洗30分鐘，接著再把刀片放入硫酸和雙氧水的混合溶液中超聲清洗20秒，其中硫酸和雙氧水的體積比為H2SO4:H2O2=3:7，然后放入丙酮溶液中超聲清洗8分鐘，再放入由金剛石研磨粉及丙酮所組成的混合液中超聲振動40分鐘，其中金剛石研磨粉的重量與丙酮的體積比為：金剛石研磨粉：丙酮=25mg：30ml，最后把刀片放入丙酮中清洗15分鐘。
　　5.根據權利要求4所述的一種環狀微織構金剛石涂層刀片的制備方法，其特征在于：步驟（4）具體為：將得到的微織構造形刀片進行清洗處理，待完全干透后，采用雙層熱絲CVD沉積裝置在刀片表面沉積金剛石薄膜；先對熱絲進行碳化處理，反應室真空度始終保持5Pa以下，保持碳源濃度60ml/min，碳源用冰塊冷卻至0°，并用添加冰塊的保溫裝置保持在0°左右，并保持至沉積結束，氫氣濃度保持在200ml/min，微調壓力表至-95.6KPa，使兩相熱絲電壓分別調至為8V、10V、14V，分別保持10分鐘，完成碳化；開啟反應室實驗轉動臺，轉動微調壓力控制閥使壓力表調整至-99KPa，然后開啟兩相穩壓電源，轉動穩壓電源旋鈕，增大熱絲電壓使熱絲升至18V左右，并保持功率為850W，保持形核20分鐘，然后調整碳源濃度至60ml/min，調整微調壓力控制閥使壓力調整至-97KPa，再次轉動穩壓電源旋鈕，使熱絲電壓調整為22V左右，并保持功率為1850W至生長結束，生長6小時在刀片表面和織構槽的內壁形成一層金剛石薄膜。
　　6.根據權利要求3所述的一種環狀微織構金剛石涂層刀片的制備方法，其特征在于：刀片上的若干個織構槽按照矩形陣列均勻布置，織構槽的深度為10-15μm，織構槽的寬度為0.1mm，織構槽的面積占刀片表面積的12-15%。
　　7.根據權利要求6所述的一種環狀微織構金剛石涂層刀片的制備方法，其特征在于：每個織構槽均呈田徑賽場跑道形狀，每個織構槽均包括兩個半圓槽和兩個直線槽，一個直線槽的兩端分別與兩個半圓槽的一端連接；直線槽的長度為0.3mm，半圓槽的內圈半徑為0.2mm，半圓槽的外圈半徑為0.3mm，相鄰兩個織構槽之間的最短距離為0.5mm。