涂层硬质合金新型涂层与结构——金刚石涂层（1-3）

众所周知，金刚石是目前人类所发现的物质中硬度最高的物质，其密度3470-3560kg/m³，莫氏硬度为10，熔点高达3550℃-4000℃。金刚石的化学性质稳定，耐磨性优良，但是却难以直接加工成所需的产品或零件，而气相沉积法制备的金刚石涂层就能较好地解决这一矛盾，被广泛运用于一些金属线材生产所需模具的涂层。金刚石涂层主要是利用低压化学气相沉积法（Low Pressure Chemical Vapor Deposition， LPCVD）在硬质合金基体上沉积一层多晶组成的金刚石膜体，从而改善硬质合金的硬度以及耐磨性等性能。

以金属线材的消耗品拉拔模具为例，目前线材行业中使用的主要模具包括硬质合金模具（Tungsten Carbide， TC）以及聚晶金刚石模具（Polycrystalline Diamond， PCD）两种，而金属线材的质量、生产效率以及综合性能都极大地取决于拉拔模具的性能。硬质合金模具硬度和韧性优良，制作成本较聚晶金刚石低，但是在工作中易发生粘料，使用寿命较聚晶金刚石短；而聚晶金刚石硬度高，耐磨性极好，但是模具制作成本较高，制作较大尺寸的模具或异形模具都相当困难，可塑性及韧性也相对较差。因此，利用LPCVD金刚石涂层技术制成金刚石涂层硬质合金拉拔模具，既综合了金刚石与硬质合金二者的优点，又克服了相应的缺陷，是新型拉拔模具中适用范围最广的一种。以下是拉拔模具工作示意图：