金剛石刀具存在的問題

金剛石涂層的剝落可以預(yù)防涂層剝落是金剛石涂層刀具的一個嚴(yán)重問題，也是一個常見問題(尤其在加工碳纖維之類材料時(shí))，會導(dǎo)致刀具壽命難以預(yù)測。上世紀(jì)90年代后期，界面化學(xué)特性被確定為是影響金剛石涂層粘附性能的重要因素。

通過選擇兼容性好的硬質(zhì)合金化學(xué)特性、采用適當(dāng)?shù)念A(yù)處理技術(shù)和合理的沉積反應(yīng)條件，就有可能減輕或消除金剛石涂層的剝落，穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的磨損模式。在顯微鏡下觀察正常磨損的金剛石涂層刀具，可以發(fā)現(xiàn)，金剛石被穩(wěn)定磨損直至硬質(zhì)合金基體，而沒有發(fā)生崩刃或剝落。固結(jié)磨具的分類及屬性：固結(jié)磨具是用磨料與結(jié)合劑制成的具有一定形狀和一定磨削能力的工具。

金剛石鋸片組合使用就成了組鋸

磨料磨具中金剛石鋸片在使用時(shí)既可以單片使用，也可以多片成組使用，稱為組鋸。一般情況下成組的鋸片的規(guī)格尺寸一致，如果為了實(shí)現(xiàn)某種切割效果，而采用不同規(guī)格的基體組成一組，就構(gòu)成了復(fù)合鋸。

不論是組鋸還是復(fù)合組鋸都對鋸片基體的性能有嚴(yán)格的要求，并且要求每組鋸片基體的性能指標(biāo)一致。磨料磨具中金剛石圓鋸片制作方法有熱壓——焊接法、冷壓——燒結(jié)法以及預(yù)壓——熱壓法等，目前用得較多是前兩種方法。

金剛石有很高的硬度和耐磨性

刃磨：刃磨CVD金剛石有很高的硬度和耐磨性，刃磨極為困難。目前普遍采用類似PCD刀具的刃磨方法。刃磨過程中，需加冷卻液，并應(yīng)注意砂輪的修整，通常用適合的油石條正確地修整砂輪可以提高刃磨效率和改善刃磨質(zhì)量。利用刀頭各部位在鋸切時(shí)的不同作用，采用不同濃度(即在三層或更多層結(jié)構(gòu)中中間層可采用較低濃度)，鋸刀過程中刀頭工作上形成中間凹槽，有利于防止鋸片偏擺，從而改善石材加工質(zhì)量。由于CVD金剛石的抗沖擊性能不如PCD金剛石，因此有些特殊要求的刀具刃磨后的刃口應(yīng)倒鈍，一般為0.02~0.03mm。

檢驗(yàn)：刀具刃口質(zhì)量情況的檢驗(yàn)通常用放大倍數(shù)為40~80倍的工具顯微鏡來觀察。普通刀具的刃口鋸齒度小于等于0.02mm。對于精度更高的刀具，通過研磨拋光后，刃口鋸齒度小于等于0.005mm。

另外，加工不同的工件材料，對刀具刃口質(zhì)量的要求也有差異，刃磨CVD金剛石刀具應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用情況出發(fā)，一味地追求高質(zhì)量的刃口，這樣既降低生產(chǎn)效率，又增加生產(chǎn)成本。

沉積金剛石薄膜的機(jī)理至今尚無定論

磨料磨具中低溫低壓下CVD法沉積金剛石薄膜的機(jī)理至今尚無定論，仍是今后的研究方向之一。晶體的形成分為兩個階段，早階段稱為晶體成核階段，第二階段晶體生長階段。金剛石固結(jié)強(qiáng)度：指金剛石在鍍層金屬中固結(jié)的牢固程度(把持力)。早階段含碳的氣源在合適的工藝參數(shù)下，在沉積基體上形成一定數(shù)量的孤立的金剛石晶核;第二階段，金剛石晶核不斷長大，并連成一片，覆蓋整個基體的表面，再沿垂直方向生長，形成一定厚度的金剛石膜。

在早階段主要目的是盡快的在基體表面上形成金剛石晶核，并能有效的控制金剛石的密度，要大限度的提高金剛石的形核密度;在第二階段主要目的是讓已形核的金剛石長大，并能有效的控制金剛石膜的生長速度和質(zhì)量。