[实用新型]一种利于均衡金刚石薄膜内应力的膜结构

说明书

本实用新型公开了一种利于均衡金刚石薄膜内应力的膜结构，其结构包括，金属基座、第一金刚石层、第一硬质合金层、第二硬质合金层、过渡层和第二金刚石层，所述第一金刚石层沉积于金属基座上，所述第一硬质合金层沉积于第一金刚石层上，所述第二硬质合金层沉积于第一硬质合金层上，所述过渡层沉积于第二硬质合金层上，所述第二金刚石层沉积于过渡层上，该结构的同侧双层金刚石层利于均衡金刚石薄膜的内应力，在第二硬质合金层上沉积有一层过渡层，使该结构更加紧密，附着力强，金刚石层不易脱落且分别在第一金刚石层上沉积有第一硬质合金层和第二硬质合金层，使该结构具有内应力更加均衡且硬度高、光洁度高和耐腐蚀等优点。

技术领域

本实用新型涉及金刚石薄膜结构技术领域，具体为一种利于均衡金刚石薄膜内应力的膜结构。

背景技术

CVD金刚石，含碳气体和氧气的混合物在高温和低于标准大气压的压力下被激发分解，形成活性金刚石碳原子，并在基体上沉积交互生长成聚晶金刚石(或控制沉积生长条件沉积生长金刚石单晶或者准单晶)。由于CVD金刚石中不含任何金属催化剂，因此它的热稳定性接近天然金刚石，同高温高压人工合成聚晶金刚石一样，CVD金刚石晶粒也呈无序排列，无脆性解理面，因此呈现各向同性。CVD金刚石现在被用为刀具材料的一种。

金刚石的高硬度、高耐磨性使得金刚石薄膜成为极佳的工具材料。作为工具材料，金刚石薄膜可以由两种不同的应用形式。第一种形式是将沉积以后的金刚石膜剥离下来，然后重新加以切割、研磨，并焊接到工具的端部。由于这种钎焊强度远低于PCD材料金刚石层与硬质合金之间的结合强度，当它应用于断续切削时，其界面的连接就显得很脆弱。若能够解决CVD金刚石的钎焊问题，那么CVD金刚石刀具材料将能够在整个机械加工领域同PCD材料竞争，这种材料与PCD相比，具有热稳定性好、工具使用寿命长的优点，缺点是晶粒间的内聚强度低，材料表现出较大的内应力和脆性。第二种形式是将金刚石膜直接沉积到工具表面上，薄膜厚度较薄，成本较低，这种方法也有不足，沉积的薄膜对衬底材料的附着力不容易提高。现有的金刚石薄膜结构多为金刚石层与硬质合金层复合的单层结构，用于切割或钻头等工具上收到限制。为了解决上述问题，因此，我们提出了一种利于均衡金刚石薄膜内应力的膜结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利于均衡金刚石薄膜内应力的膜结构，解决了背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种利于均衡金刚石薄膜内应力的膜结构，其结构包括金属基座、第一金刚石层、第一硬质合金层、第二硬质合金层、过渡层和第二金刚石层，所述第一金刚石层沉积于金属基座上，所述第一硬质合金层沉积于第一金刚石层上，所述第二硬质合金层沉积于第一硬质合金层上，所述过渡层沉积于第二硬质合金层上，所述第二金刚石层沉积于过渡层上。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述第一硬质合金层为钨钴合金材质。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述第二硬质合金层为钨钛钽合金材质。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述过渡层为氮化硅材质。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述第一金刚石层的厚度为0.6-1.5mm，所述第二金刚石层的厚度为0.7-1.2mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1.该一种利于均衡金刚石薄膜内应力的膜结构，通过在金属基座上沉积有第一金刚石层，在第一金刚石层上沉积有第一硬质合金层，在第一硬质合金层上沉积有第二硬质合金层，通过在同侧分别沉积有第一金刚石层和第二金刚石层，使得该结构具有高强度、高硬度、高光洁度和耐腐蚀性强等优点。

2.该一种利于均衡金刚石薄膜内应力的膜结构，通过在第二硬质合金层上沉积有过渡层，使得该结构的内应力更加均衡且第一金刚石层和第二金刚石层更加紧密，附着力更强，不易脱落。

附图说明