1. ציפוי פחמן דמוי יהלום (DLC) דמוי יהלום
ציפוי יהלום הוא אחד מחומרי הציפוי החדשים. הוא משתמש בטכנולוגיית תצהיר אדים כימיים בלחץ נמוך כדי לגדל שכבה של סרט יהלום המורכב מפוליקריסטלים על מצע הקרביד הצמנטי, ומשתמש בו לעיבוד מתכות לא ברזליות כגון סגסוגת אלומיניום סיליקון וסגסוגת נחושת, חומרים הנדסיים כגון סיבי זכוכית, קרביד צמנטי וחומרים אחרים. חיי הכלי הם פי 50 עד 100 מאלה של כלי קרביד רגילים. טכניקות רבות של סינתזת יהלומים משמשות לציפוי יהלום, הנפוץ ביותר הוא חוט חם, פלזמת מיקרוגל וסילון פלזמה DC. על ידי שיפור שיטת הציפוי והדבקת הציפויים, כלים מצופים יהלום יוצרו ונעשה בהם שימוש בתעשייה. Taihao מכונות הוא המוצרים העיקריים של החברה עם thimble סיבובי, בורג עופרת, ציר כלי מכונה, עיבוד פיר, עיבוד מחרטה CNC, מחזיק כלי שוק כלי, מוט חיבור צ'אק, ואבטחת איכות מקצועית! כי מקצועי, כל כך מעולה!
בשנים האחרונות, מדינות כמו ארצות הברית, יפן ושוודיה השיקו ברצף ברזים מצופים יהלומים, רימרים, חותכי כרסום ומקדחי קרביד מצופים יהלומים לעיבוד חורים קטנים במעגלים מודפסים ובלהבים שונים הניתנים לאינדקס, כגון CD1810 של חברת Sandvik השוודית ו- KCD25 של חברת Kennametal האמריקאית. תהליך חדש של תצהיר פלזמה בלייזר של יהלום שפותח על ידי חברת טורצ'אן בארצות הברית. באמצעות שיטה זו להפקדת יהלום, מכיוון ששדה הפלזמה מקיף את הכלי כולו, הציפוי על הכלי אחיד, ומהירות התצהיר מהירה פי 1000 מזו של שיטת CVD המקובלת. ציפוי היהלום שנוצר בשיטה זו יש קשר מטלורגי אמיתי עם המצע, ואת הציפוי יש חוזק גבוה, אשר יכול למנוע את הציפוי ליפול, סדקים וסדקים ופגמים אחרים.
לציפויים דמויי יהלום יש יתרונות מובהקים בעיבוד שבבי של חומרים מסוימים (Al, Ti והמרוכבים שלהם). המיקרו-מבנה של ציפויי פחמן דמויי יהלום שהופקדו על ידי תצהיר אדים בלחץ נמוך עדיין שונה לגמרי מזה של יהלום טבעי. בשנות התשעים נעשה שימוש לעתים קרובות בתצהיר אדים בלחץ נמוך של DLC בנוכחות מימן פעיל, והציפוי הכיל כמות גדולה של מימן. תכולת מימן מופרזת תפחית את כוח ההדבקה והקשיות של הציפוי ותגביר את הלחץ הפנימי. המימן ב-DLC משתחרר לאט בטמפרטורות גבוהות יותר, מה שגורם לציפוי לעבוד בצורה לא יציבה. הקושי של DLC ללא מימן גבוה מזה של DLC עם מימן, ויש לו את היתרונות של מבנה אחיד, תצהיר שטח גדול, עלות נמוכה ומשטח חלק. זה הפך לנקודה חמה במחקר ציפוי DLC בשנים האחרונות.
Tihao Machines הוא המוצר העיקרי של החברה המבוסס על חלק עליון סיבובי, בורג, ציר כלי מכונה, עיבוד שבבי פיר, מחזיק כלים ברמת דיוק גבוהה, מחזיק כלים, צ'אק אלסטי, עיבוד חלקים לא סטנדרטי ומתאם כלי מכונה. המדען האמריקאי A.A. Voevodin הציע להפקיד superhard המבנה של ציפוי DLC מתוכנן כציפוי טרנספורמציה הדרגתית Ti-TiC-DLC, אשר מגביר בהדרגה את הקשיות ממצע הפלדה הרך יותר לציפוי DLC superhard על פני השטח. סוג זה של ציפוי מרוכב שומר על קשיות גבוהה ומקדם חיכוך נמוך, מפחית שבירות ומשפר את כושר הנשיאה, כוח ההידבקות ועמידות בפני שחיקה. תאגיד Sumitomo של יפן השיק את ציפוי DL1000 מצופה DLC יהלום על תוספות קרביד צמנטי, המשמש לחיתוך סגסוגות אלומיניום ומתכות לא ברזליות, מתנגד להידבקות, ויכול להפחית ביעילות את החספוס של המשטח המיוצר.
לאחר שנים של מחקר, הוכח כי בשל הלחץ הפנימי הגבוה, היציבות התרמית הירודה והאפקט הקטליטי בין ציפוי ה- DLC לבין האפקט הקטליטי בין המתכות הבריאליות, מבנה SP3 הופך ל- SP2 וכו ', מה שקובע כי ניתן להשתמש בו רק בעיבוד של מתכות לא ברזליות כיום. על היישום הנוסף שלה בעיבוד שבבי. עם זאת, מחקרים אחרונים הראו כי קשיותם של ציפויים דמויי יהלום (הידועים גם בשם ציפויים דמויי גרפיט) המבוססים על מבנה SP2 יכולים להגיע גם הם ל-20-40GPa, אך אין בעיה של השפעה קטליטית עם מתכות ברזליות, ומקדם החיכוך שלו גבוה מאוד. יש לו טמפרטורה נמוכה ועמידות טובה בפני לחות. זה יכול לשמש עם נוזל קירור או חיתוך יבש במהלך חיתוך. חייו מוכפלים בהשוואה לסכינים לא מצופות. עניין רב. עם הזמן, סוג חדש זה של ציפוי דמוי יהלום יהיה בשימוש נרחב בתחום החיתוך.
2. ציפוי בורון ניטריד מעוקב (CBN)
CBN הוא עוד חומר סופרהארד אחרי יהלום סינתטי. בנוסף לכך שיש לו תכונות פיזיקליות וכימיות מצוינות רבות הדומות ליהלום (כגון קשיות גבוהה במיוחד, שנייה רק ליהלום, עמידות בפני שחיקה גבוהה, מקדם חיכוך נמוך, נמוך בנוסף למקדם התפשטות תרמית וכו '), יש לו גם כמה תכונות טובות יותר מיהלום. Taihao Machines הוא המוצרים העיקריים של החברה עם חלק עליון סיבובי, בורג עופרת, ציר כלי מכונה, עיבוד פיר, מחזיק כלים ברמת דיוק גבוהה, מחזיק כלים, צ'אק אלסטי, עיבוד חלקים לא סטנדרטי ומתאם כלי מכונה. CBN הוא אינרטי מבחינה כימית לסביבות ברזל, פלדה וחמצון, ויוצר שכבה דקה של תחמוצת בורון כאשר הוא מתחמצן. תחמוצת זו מספקת יציבות כימית לציפוי, ולכן היא גם עמידה בחום בעת עיבוד שבבי של ברזל קשיח וברזל יצוק אפור. מצוין במיוחד, הוא יכול גם לחתוך פלדה עמידה בחום, פלדה מרווה, סגסוגת טיטניום וכו 'בטמפרטורת חיתוך גבוהה יחסית, והוא יכול לחתוך גלילים מצוננים בעלי קשיות גבוהה, חומרים פחמיינים ומרווה, וסגסוגות סיליקון-אלומיניום עם שחיקת כלים רצינית מאוד. חומר עיבוד.
מאז ההכנה המוצלחת של ציפוי CBN טהור על ידי Inagawa et al. בשנת 1987, העלייה המחקרית של ציפוי קשיח CBN החלה בעולם. השיטות של סינתזת פאזת גז בלחץ נמוך של ציפויי CBN כוללות בעיקר שיטות CVD ו- PVD. CVD כולל תחבורה כימית PCVD, חימום בסיוע חוט חם PCVD, ECR-CVD, וכו '; PVD כולל ציפוי קרן יונים תגובתי, אידוי תגובתי פעיל ותצהיר קרן יונים בסיוע קרן אידוי לייזר. תוצאות המחקר מראות כי הושגה התקדמות בסינתזה של שלב CBN, היצמדות טובה למצע קרביד צמנטי וקשיות מתאימה. כדי להשיג מסחור, יש להשתמש בטכנולוגיה אמינה כדי להפקיד ציפוי CBN בטוהר גבוה וחסכוני בעובי של 3 עד 5 מיקרומטר, והשפעתה אושרה בחיתוך מתכת בפועל.
3. ציפוי CNx
בשנות ה-80 של המאה ה-20, המדענים האמריקאים ליו וכהן תכננו תרכובת חדשה β-C3N4 הדומה ל-β-Si3N4. באמצעות התיאוריה של פיזיקת מצב מוצק וכימיה קוונטית, חושב כי קשיותו עשויה להגיע לזו של יהלום, מה שמשך את תשומת לבם של מדענים מכל רחבי העולם. סינתזה של פחמן ניטריד הפכה לנושא חם בתחום מדעי החומרים בעולם. ציפוי הפחמן ניטריד המתקבל על ידי FFujimoto מאוניברסיטת אוקיאמה ביפן על ידי אידוי קרן אלקטרונים ושיטת תצהיר בסיוע קרן יונים מגיע ל-63.7Gpa. קשיות הפחמן ניטריד המסונתזת על ידי אוניברסיטת ווהאן מגיעה ל-50GPa בהתאמה, והיא מופקדת על מקדחת פיתול הפלדה המהירה כדי להשיג ביצועי קידוח טובים מאוד. השיטות העיקריות לסינתזה של ניטריד פחמן הן זרימה אמיתית ותדר רדיו תגובתי sputtering, אידוי לייזר ותצהיר קרן יונים בסיוע קרן יונים ECR-CVD, תצהיר קרן יונים כפולה וכן הלאה.