金刚石刀具复合材料（金刚石-碳化硅复合薄膜）

金刚石刀具复合材料（金刚石-碳化硅复合薄膜）

近年来，石墨模具的用量越来越大，在对石墨进行机械加工时，采用普通的高速钢和硬质合金刀具加工时工件易变形和粘刀，导致工件精度低，表面粗糙，难以满足加工要求。理想的刀具材料应当具有高硬度、高耐磨性、较好的断裂韧性，同时还需要高导热性和优秀的化学稳定性。

金刚石具有高化学稳定性和抗腐蚀性，能够在高温下保持稳定和抗磨损，因此金刚石成为加工钛合金、石墨、复合材料等高磨蚀材料的首选刀具材料。

纯金刚石薄膜还存在断裂韧性低和抗高温氧化能力低的问题，有研究发现，在金刚石生长过程中引入第二相碳化硅，可以制备金刚石-碳化硅复合薄膜，有效降低金刚石薄膜中的内应力，进而提高薄膜结合力和刀具使用寿命。

碳化硅与硬质合金基体和金刚石的界面结合力都较好，且热膨胀系数介于硬质合金基体与金刚石薄膜之间，可作为中间层缓解硬质合金基体与金刚石薄膜界面的内应力。碳化硅具有比金刚石高的断裂韧性及热稳定性，因此，将金刚石和碳化硅相结合，理论上会得到一种具有高硬度、强度、韧性及热稳定性的复合材料。