金刚石工具的性能、应用研究与进展.pdf

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1、第28卷第3期沈阳航空航天大学学报V01．28No．32011年6月JoumalofShenyangAerospaceUniversityJun．201文章编号：2095—1248(2011)03—0060—06金刚石工具的性能、应用研究与进展聂鹏，康晓峰，王明海(沈阳航空航天大学，辽宁沈阳110136)摘要：研究和综述了3种类型金刚石工具的性能与应用，为金刚石工具的合理选用提供了参考。对镀覆金刚石工具的应用与进展、金刚石颗粒均匀有序在工具中排列的应用与进展作了研究表明：金刚石工具有广阔的发展空间与应用前景；Of对金刚石工具研究方向作了简要分析。关键词：金刚石工具；综述

2、；应用；进展中图分类号：THl61文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2011．03．014ResearchonpropertyandapplicationofdiamondtoolsanditsdevelopmentNIEPeng，KANGXiao—feng，WANGMing—hal(ShenyangAerospaceUmversity，LiaoningShenyang110136)Abstract：Thispaperprovidesacomprehensiveanalysisofpropertiesandappficafionso

3、fthreetypesofdia-mondtools，withreferencetorationalselectionofdiamondtools．Researchonapplicationsanddevelop—mentsofcoatingdiamondtoolsandorderlyarrangementofdiamondparticlesshowsthatthereisvastroomfordiamondtools’developmentandappfication．Thepaperalsopomtsoutdirectionforfurtherresearchond

4、iamondtoolsKeywords：diamondtools；overview；application；development金刚石工具有极高的硬度和耐磨性，而且切削刃非常锋利，刃部粗糙度值小，摩擦因数低，抗黏结性好，热导率高，切削时不易黏刀，不易产生积屑瘤，加工表面质量好等优异性能⋯，它是制备切削工具的理想材料。金刚石工具的类型不同，性能差异较大，不同类型的金刚石工具的制备方法、内部结构和应用领域有很大区别。本文对金刚石工具的性能、应用领域以及金刚石工具新应用与进展状况进行分析和综述。1金刚石工具类型金刚石工具类别有‘2。1：单晶金刚石工具SingleCrysta

5、lDiamond(SD)，天然金刚石工具NaturlSingleCrystalDiamond(ND)，人造单晶金金刚石工具单晶金刚石(SDⅡ：具金刚石涂层工具(CVD)天然单晶金刚石T具(NDl人造单晶金刚石t具(AD)金刚石薄膜涂层工具(CDFl金刚石厚膜涂层工具(TDFl图1金刚石工具的分类收稿日期：2010—09-28作者简介：聂鹏(1972一)，男，吉林吉林人，副教授，主要研究方向：航空机电一体化设备，E—mail：niehit@163．corn。第3期聂鹏，等：金刚石工具的性能、应用研究与进展61刚工具ArtificialSingleCrystalDiamon

6、d(AD)，聚晶金刚石工具Polycrystal—lineDiamond(PCD)，化学气相沉积金刚石涂层工具ChemicalVaporDepositionDiamo-ndCoatedTools(CVD)，金刚石膜厚度大于300um的金刚石厚膜涂层工具ThickDiamondFilm(TDF)，金刚石膜厚度小于20um的金刚石薄膜涂层工具CoatedThinDia—mondFilm(CDF)睢J。金刚石工具类别关系划分如图1。图中除了天然单晶金刚石刀具，其它各类型都是人工合成制造。2金刚石工具性能与应用金刚石工具的不同类别导致其性能的差异和应用领域的不同，如表1【3-6

7、1所示。2．181)工具性能与应用ND的矿藏量稀少，其价格昂贵，是biD工具广泛应用的瓶颈；随着AD工具制造技术的发展与合成成本的降低[6]，使其作为切削工具的广泛应用成为可能。表1金刚石工具的性能与应用领域比较材料成分耐磨性耐温性焊接性质量密度(g／cm3)韧性热导率(W．m～．k’1)断裂强度(IVIPa．ml／2)应用场合纯金刚石优秀约700℃差3．52差1000—22003．4纯金刚石高PCD于2—3倍约700℃差3．51略差750～15005．5含钻等粘结剂成分与金刚石颗粒有关约500oC较好4．1较好5606．9精驾淼黔鼍㈣’