类金刚石刀具涂层

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类金刚石涂层是一种亚稳态的非晶碳膜，主要是由不同含量的sp3、sp2键组成。因为其具有硬度高、耐磨性好、弹性模量高以及摩擦系数低的性能，在刀具、模具、汽车零部件、医疗器械、工业部件等领域应用广泛。ta-c涂层是类金刚石涂层（dlc）的一种，又称为四面非晶体碳（tetrahedral amorphouscarbon）,其sp3键含量为80%~90%，具有极高的硬度。

随着加工技术的突飞猛进，现代刀具材料朝着高速切削、高精度、干式切削和降低成本等方向发展。具有优良性能的硬质合金正在更多的场合替代其他的刀具材料，现阶段国内外用得比较多的硬质合金刀具为wc基硬质合金，今年来又出现了超细晶粒硬质合金、涂层硬质合金以及梯度硬质合金等新品种刀具。

tac作为一种对细化硬质合金有显著效果。tac对硬质合金的密度、硬度以及显微结构都有影响，具体表现为:硬质合金密度随着tac含量的增加总体呈下降趋势。当tac含量小于0.4%时硬质合金的密度略微下降，而当tac含量大于0.6%时，硬质合金的密度明显下降;当tac的含量在0.4%-0.6%之间时，硬质合金的硬度有明显的提升，但tac含量大于0.6%时，合金的硬度急剧下降;在wc基硬质合金中加入的tac被吸附于wc晶体表面，部分wc晶粒被单分子形态tac包裹，这种单分子层抑制了相邻的wc晶粒接触长大，从而硬质合金的晶粒得到细化。

同时，有研究表明tac对金属陶瓷刀具的性能也有优良影响。tac能够提高金属陶瓷刀具的红硬性、断续切削性能以及抗热冲击性能等。tac加入金属陶瓷刀具中能影响刀具的界面能、限制刀具内部颗粒边界滑移以及强化硬质相骨架，从而提高金属陶瓷刀具的抗塑性变形能力。当tac含量为2%时，金属陶瓷的晶粒分布均匀且细小，具有优异的力学性能的厚度适中环形相,继续增大tac的含量时，金属陶瓷中的颗粒会聚团且空洞增多，抗弯强度显著降低。