2014-02-24

CVD单晶钻石刀具

CVD单晶钻石刀具

钻石在任何大批量材料中具有最高的硬度和导热系数，并且以其卓越的光学特性，电学性能，化学以及抗磨损性能，使得钻石成为在科学和工业领域中最广受欢迎的材料。

米勒指数的标号系统

平面和取向是由叫做米勒指数的标号系统表示。钻石的许多属性都是依赖于取向。钻石的硬度和拉伸强度变化在不同的方向上都有所差异。它还有一个完美的八面体裂解面，沿裂解面可以容易地分割并留下一个光滑的表面。钻石定向偏差是由於不同取向的原子之间的结合强度的差异。

钻石科学的4种类型

钻石科学的分为4种类型，类型ⅠA，类型ⅠB，类型ⅡA，类型ⅡB，由杂质的数量级别和类型来区分，并以原子尺度的方式测量。而Ⅱa型钻石具有最高的纯度，它们是最接近理想完美晶体。因此，Ⅱa型钻石无疑是实验室培育出最好的钻石近似乎天然钻石一样。市场上现有的大多数钻石是HTHP钻石（高温高压）和聚晶钻石（PCD）。HTHP钻石属於类型ⅠB，它是暗黄色高浓度的氮杂质，主要用於工业磨料，表面修整和其他一些机械部件。

CVDD与天然钻石机械性能：

性能 天然钻石 CVD单晶钻石
硬度(kgf/mm2) >8000 >8000
密度(g/cm3) 3.52 3.52
杨氏模量(GPa) >1200 >1000
断裂性(J/M) 10 25
摩擦系数(相对於钢) 0.1 0.1
热导率(W/cm·K) 25 >20
磨耗比 (111方向) >40×104 >30×104
电阻率(Ω·cm) 不导电 1014～1016
化学惰性 常温下不溶於所有酸和硷 常温下不溶於所有酸和硷

CVDD与PCD刀具比较：

CVDD刀具刀刃强度高，具有接近于单晶金刚石刀具的抗冲击性能，能制作具有各种尺寸的刀具； CVDD刀具耐磨性好，耐用度比硬质合金高100 倍以上；用单晶金刚石刀具的研磨方法将刃部精细研磨抛光至Ra0.05 µm以下，工件表面可达到镜面；热导率5～10W/cm•K在干切过程中，可将刀尖的热量及时扩散，减少对工件表面损伤，降低刀具使用温度以及提高刀具寿命。

性能 PCD CVD单晶钻石
材质结构 含Co粘结剂 纯钻石
耐磨性 随金刚石颗粒大小而变 高於PCD2～10倍
韧性(抗冲击性) 较好 略差
耐温性 低於500℃ 高於700℃
热导率 热导率低 热导率高
化学稳定性 低 高
适用性 湿切-不适於加工有机复合材料 精加丶半精加丶连续切削 湿切丶乾切-适於加工有机复合材料粗加工丶精加工
资料来源：网路汇整
 

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