涂层硬质合金新型涂层与结构——金刚石涂层（3-3）

在沉积金刚石涂层之后，对于金刚石涂层的相关性能检测也同样重要。其中的检测主要在于两个方面，其一是金刚石涂层的颗粒尺寸，另一个就是金刚石涂层材料与基体的结合力。

从理论上讲，金刚石涂层为多晶结构，其晶体颗粒的尺寸大小在很大程度上决定了其表面粗糙度的大小（晶粒尺寸越小，加工后的表面粗糙度越低），而对于硬质合金拉拔模具来说，其表面粗糙度对其他各项综合性能也起着极为重要的作用。在金刚石涂层应用于石墨加工工具的试验中表明，当晶粒尺寸小于1μm时，加工工件的表面粗糙度＜1μm，而普通金刚石涂层加工工件的粗糙度大于2-3μm，且在工作使用中易出现颗粒脱落。此外，金刚石涂层还可采用微米晶粒与超细纳米晶粒组合构成，通过SEM可清晰地观察出来层与层之间的分界，这种组合可以满足更高要求、高性能的硬质合金拉拔模具的使用效果。

另一项关于金刚石涂层与基体间结合力的检测也是同样必不可少的。金刚石涂层与硬质合金基体之间的结合强度是拉拔工作的基础，若结合强度不高，则在一些高强度线材的拉拔过程中易造成金刚石涂层的脱落，从而导致模具失效。测试结合强度的方式是采用金刚石压痕测试仪，即将金刚石压头压入金刚石涂层表面，可见如下图像：

由金刚石涂层压痕照片，我们可以较为清晰地看出压痕周围未发生金刚石涂层的崩裂或脱落，压坑中心部位金刚石涂层仍牢固结合在硬质合金表面测试中，接着将压力加至1.5KN，金刚石涂层被破坏。相比传统金刚石涂层制备工艺结合力的最高载荷低于600N，化学气相沉积（CVD）显然有着显著的提高。