塗層硬質合金新型塗層與結構——金剛石塗層（3-3）

在沉積金剛石塗層之後，對於金剛石塗層的相關性能檢測也同樣重要。其中的檢測主要在於兩個方面，其一是金剛石塗層的顆粒尺寸，另一個就是金剛石塗層材料與基體的結合力。

從理論上講，金剛石塗層為多晶結構，其晶體顆粒的尺寸大小在很大程度上決定了其表面粗糙度的大小（晶粒尺寸越小，加工後的表面粗糙度越低），而對於硬質合金拉拔模具來說，其表面粗糙度對其他各項綜合性能也起著極為重要的作用。在金剛石塗層應用於石墨加工工具的試驗中表明，當晶粒尺寸小於1μm時，加工工件的表面粗糙度＜1μm，而普通金剛石塗層加工工件的粗糙度大於2-3μm，且在工作使用中易出現顆粒脫落。此外，金剛石塗層還可採用微米晶粒與超細納米晶粒組合構成，通過SEM可清晰地觀察出來層與層之間的分界，這種組合可以滿足更高要求、高性能的硬質合金拉拔模具的使用效果。

另一項關於金剛石塗層與基體間結合力的檢測也是同樣必不可少的。金剛石塗層與硬質合金基體之間的結合強度是拉拔工作的基礎，若結合強度不高，則在一些高強度線材的拉拔過程中易造成金剛石塗層的脫落，從而導致模具失效。測試結合強度的方式是採用金剛石壓痕測試儀，即將金剛石壓頭壓入金剛石塗層表面，可見如下圖像：

由金剛石塗層壓痕照片，我們可以較為清晰地看出壓痕周圍未發生金剛石塗層的崩裂或脫落，壓坑中心部位金剛石塗層仍牢固結合在硬質合金表面測試中，接著將壓力加至1.5KN，金剛石塗層被破壞。相比傳統金剛石塗層製備工藝結合力的最高載荷低於600N，化學氣相沉積（CVD）顯然有著顯著的提高。

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