HFCVD金剛石薄膜涂層小孔徑拉絲模的制備及應用研究

王新昶,王成川,孫方宏,沈 彬

(上海交通大學機械與動力工程學院,上海 200240)

HFCVD金剛石薄膜涂層小孔徑拉絲模的制備及應用研究

王新昶,王成川,孫方宏,沈 彬

(上海交通大學機械與動力工程學院,上海 200240)

在傳統的硬質合金拉拔模具內孔表面沉積熱絲化學氣相沉積(Hot filament chemical vapor deposition,HFCVD)金剛石薄膜可顯著提升模具的耐磨損性能,降低拉拔過程中的摩擦系數,改善模具應用效果,但是對于小孔徑拉絲模而言,采用HFCVD方法在其內孔表面沉積金剛石薄膜對熱絲的對中性提出了極高要求,且難以同時滿足“熱絲溫度盡量高”和“基體溫度控制在合適的范圍內”這兩個必要條件。文章開發了可保證熱絲對中性的平行四邊形拉絲裝置及可滿足熱絲及拉絲模內孔表面雙重溫度要求的輔助散熱裝夾夾具,并選取定徑帶直徑為1.3 mm的漆包線拉絲模作為研究對象,結合基于有限體積法的計算流體動力學仿真方法和正交配制方法,對該工況下內孔金剛石薄膜涂層沉積過程中與拉絲模內孔表面溫度場分布相關的工藝參數進行了仿真優化,在此基礎上,在拉絲模內孔表面均勻沉積了可滿足高品質漆包線高速拉拔生產需求的、具有良好綜合性能的高質量硼摻雜微米-未摻雜微米-未摻雜納米復合金剛石(boron-doped micro-crystalline,undoped micro-crystalline and undoped nano-crystalline composite diamond,BDM-UM-UNCCD)薄膜,顯著提高了模具壽命,獲得了良好的應用效果。

金剛石薄膜;熱絲化學氣相沉積;小孔徑;拉絲模;漆包線

1 引 言

拉絲模通常指的是用于拉制各類金屬線材(包括雙金屬絲、銅絲、鋁絲、不銹鋼絲、低碳鋼絲、中碳鋼絲、高碳鋼絲等)的模具[1],目前工業生產中常用的拉絲模材料主要包括鋼材、硬質合金、聚晶金剛石復合體(Polycrystalline diamond compacts,PDC)和單晶金剛石等,其中鋼制拉絲模僅能用于拉制較軟的金屬材料(比如金、銀);硬質合金拉絲模是最常用的拉絲模種類,常見的鎢鈷類硬質合金(WC-Co)具有較高的硬度、較高的紅熱硬性、較高的耐磨損和耐腐蝕性能、良好的抗氧化性能等優異特性,因此成為加工制造拉絲模最常用的材料,但是硬質合金的硬度仍然有限,不能滿足拉絲模高耐磨損性、長壽命、長期運行穩定性等方面的要求,并且其所使用的原材料(鎢、鈷等)都是重要的戰略資源,硬質合金拉絲模的快速損耗和失效會導致這些國家重要戰略資源的大量消耗; PDC拉絲模是采用聚晶金剛石微粉和粘結劑燒結而成的[2],在應用過程中硬度較低的粘結劑容易磨損,導致金剛石晶粒凸出,影響加工質量和模具壽命;單晶金剛石拉絲模具有純金剛石組分,因此耐磨損性能優異,壽命很長,但是價格非常昂貴、加工成型困難。

漆包線是繞組線的一個主要品種,由導體和絕緣層兩部分組成,裸線經退火軟化后,再經過多次涂漆,烘焙而成。漆包線產品具有較高的質量評價標準,其成品的外觀、尺寸及性能都必須符合產品的技術標準,漆包線成品外觀應光潔,色澤均勻,無粒子,無氧化、發毛、陰陽面、黑斑點、脫漆等影響性能的缺陷,而影響其成品外觀質量的一個重要因素就是采用拉絲模拉拔生產的銅裸線的表面質量。此外,漆包線成品及銅裸線在尺寸精度、機械性能、耐熱性能、電學性能和耐化學性能等方面也具有很高的質量要求。因此,相對于其他金屬線材拉拔制品而言,漆包線中銅裸線部分的拉拔生產對于拉絲模的內孔表面光潔度、內孔尺寸精度、孔徑穩定性(即耐磨性)、摩擦磨損性能和實際應用效果提出了更高的要求。

化學氣相沉積(Chemical vapor deposition, CVD)金剛石薄膜具有高達99%以上的金剛石sp3結構純度,因此其性能接近天然單晶金剛石,比如有極高的硬度、良好的耐磨損和抗腐蝕性能、較低的摩擦系數、極高的熱導率、低熱膨脹系數和優異的化學穩定性[3,4],因此在拉絲模領域具有廣闊的應用前景。相比于硬質合金和PDC,金剛石薄膜的耐磨損性能更加優異,相比于單晶金剛石,金剛石薄膜性價比更高,并且可以在硬質合金模具預成型基礎上進行表面沉積,不存在加工成型問題。常用的沉積CVD金剛石薄膜的方法包括微波等離子體CVD(Microwave plasma CVD,MPCVD)、熱絲CVD(Hot filament CVD,HFCVD)、直流等離子體噴射CVD(DC plasma jet CVD,DPJCVD)和燃燒火焰CVD(Combustion flame CVD,CFCVD)等,其中HFCVD方法具有設備簡單、成本低和操作便利等優點,尤其適用于大面積、復雜形狀表面及內孔表面金剛石薄膜的沉積,因此是最適用于金剛石薄膜涂層拉絲模批量化生產的工藝方法[5,6]。

采用HFCVD方法進行金剛石薄膜涂層拉絲模制備的基本工藝方法是:將用作熱源的耐高溫金屬絲(主要是鉭絲或鎢絲)穿過拉絲模內孔并拉緊,通電加熱金屬絲,通過高溫金屬絲為CVD反應提供能量并控制熱絲和基體溫度,同時控制反應氣體流量、反應壓力等沉積參數,從而在模具內孔表面獲得滿足金剛石薄膜生長的氛圍[7]。在該工藝過程中,熱絲穿過模具內孔后的對中性會顯著影響內孔表面的溫度分布均勻性,進而影響金剛石薄膜沉積的均勻性,熱絲溫度必須達到2000℃以上,才能保證氣源分解反應尤其是氫氣分解反應的正常進行,通常情況下要求熱絲溫度盡量高,一般要保持在2200℃以上以提供較高的氣源分解效率,同時拉絲模內孔表面溫度必須控制在600℃～1000℃(嚴格而言,700℃～900℃)之間以保證金剛石的正常生長。對于孔徑較大的拉絲模,通過控制熱絲參數以保證熱絲和基體溫度比較簡便,對于熱絲對中性的要求也相對較低,但是對于小孔徑的拉絲模,熱絲和內孔表面的距離很小,因此如何同時達到“熱絲溫度盡量高”和“基體溫度控制在合適的范圍內”這兩個必要條件,是亟需解決的工藝難題,此外,小孔徑拉絲模有限的內孔空間也對熱絲對中性提出了極高的要求。

國內外研究人員針對拉拔模具內孔表面金剛石薄膜沉積技術開展的研究較少,在國外,日本工業大學機械工程研究所的M.Murakawa等學者以及法國的D.Ivan等研究人員分別采用HFCVD和MPCVD方法在拉拔模具內孔表面沉積了金剛石薄膜[8-10],但是均未見有后續研究及應用的報道,尤其是其中的MPCVD方法,工藝復雜,難以量產。在國內,四川大學材料科學與工程學院無機材料系的茍立等學者、龍巖學院物理與機電學院的唐慶順等學者、中國工程物理研究院結構力學研究所的梅軍等研究人員圍繞模具內孔表面金剛石薄膜沉積技術也開展了一些基礎及應用性研究[11-16]。近十年來,本課題組則系統性地針對各種不同的拉拔模、緊壓模、焊接套等圓孔模具進行了較為系統的內孔常規、納米或微納復合HFCVD金剛石薄膜制備與應用研究[7,17-21],長期致力于各類普通圓孔模具的產業化推廣應用,研制的各類金剛石薄膜涂層模具制品的使用壽命可以達到傳統硬質合金模具的10倍以上,并且在拉拔過程中可以有效保證拉拔制品的表面光潔度和尺寸穩定性,但仍未完全解決金剛石薄膜涂層小孔徑拉絲模的制備難題。

本文選取了定徑帶直徑為1.3 mm的小孔徑漆包線拉絲模作為研究對象,開發了適用于小孔徑內孔表面金剛石薄膜沉積的專用熱絲張緊裝置和基體裝夾夾具,并結合基于有限體積法的計算流體動力學仿真方法,采用仿真方法對內孔表面溫度場分布相關的工藝參數進行了優化,據此在拉絲模內孔表面獲得了均勻的溫度場分布,在此基礎上,選用前期研究中開發的高性能硼摻雜微米-未摻雜微米-未摻雜納米復合金剛石(boron-doped micro-crystalline,undoped micro-crystalline and undoped nano-crystalline composite diamond,BDM-UM-UNCCD)薄膜作為內孔表面保護涂層[22],并采用未涂層拉絲模進行了對比拉拔應用試驗。

2 小孔徑內孔表面金剛石薄膜沉積專用裝置的設計

內孔HFCVD金剛石薄膜沉積的反應設備及反應原理如圖1所示,在內孔表面沉積HFCVD金剛石薄膜是通過將熱絲穿入內孔作為熱源和反應氣體分解源來實現的,在HFCVD金剛石薄膜沉積過程中存在兩個關鍵的溫度數值,其一是熱絲溫度盡量高,以保證反應氣體分解效率。其二是基體溫度要控制在700℃～900℃的溫度范圍內,這一溫度相對于熱絲溫度而言較低。對于普通孔徑的模具而言,合理控制熱絲直徑和熱絲溫度即可較好地滿足這兩個條件,但是當模具孔徑較小時,這兩個關鍵的溫度數值卻成為一對非常尖銳的矛盾制約體,當熱絲溫度達到2000℃以上時,基體溫度往往也會超過1000℃,而要使基體溫度滿足沉積需求,熱絲溫度就無法達到氣源分解所需要的溫度,因此需要采用輔助手段來加快基體散熱從而在熱絲和基體表面之間形成較大的溫度梯度。

此外,在小孔徑內孔涂層過程中,采用與普通孔徑類似的直拉熱絲法進行穿絲時,對熱絲的對中性提出了很高的要求,因為對小孔徑模具而言,熱絲稍有偏離模孔軸線就會使基體內孔表面溫度場分布的不均勻性迅速增加,并且在沉積過程中的溫度變化會導致熱絲熱脹冷縮,致使熱絲下垂等更為嚴重的偏離軸線的情況出現,嚴重影響金剛石薄膜生長的質量均勻性,甚至會出現熱絲碰觸基體表面從而導致基體表面燒傷或短路的情況發生,因此需要采用新型的熱絲排布方式或熱絲張緊裝置來保證金剛石薄膜沉積過程中熱絲的對中性。針對這一問題,中國工程物理研究院結構力學研究所的梅軍等研究人員開發出了垂直拉絲的拉拔模具批量化HFCVD金剛石薄膜沉積設備[14-16],但是受熱絲自身強度的限制,垂直拉絲方法中錐形重物重力的合理控制比較困難,并且設備整體結構較為復雜,真空反應腔內的整體沉積環境更加難以精確控制。

圖1 內孔HFCVD金剛石薄膜沉積的反應設備示意圖及反應原理圖Fig.1 Schematic diagram of reactor and reaction principle of inner bore HFCVD diamond film deposition

為了保證沉積過程中熱絲的對中性不發生改變,我們提出了一種菱形的新型輔助熱絲張緊裝置,該新型裝置的工作原理和樣品模型如圖2所示,其中(a)所示為傳統輔助熱絲張緊裝置的工作原理,在傳統裝置中,用于熱絲張緊的拉力來源于單根高溫彈簧片,彈簧片底端固定,熱絲另一端采用耐高溫壓片壓緊,實線所示為沉積前的熱絲張緊位置,在沉積過程中隨著溫度升高,熱絲膨脹伸長,彈簧片會向虛線方向移動,則熱絲的對中位置會發生較大改變,從而影響模具內孔表面溫度分布的均勻性。(b)所示則為新型輔助熱絲張緊裝置的工作原理,用于熱絲張緊的拉力來源于四根等長度、成菱形布置的高溫彈簧片,彈簧片組于熱絲重合的水平對角線后端固定,熱絲另一端采用耐高溫壓片壓緊,同樣的,實線所示為沉積前的熱絲張緊位置,在沉積過程中隨著溫度升高,熱絲膨脹伸長,四根彈簧片分別會向對應虛線位置移動,但是只要在安裝時保證了熱絲的對中性,在整個沉積過程中溫度的變化就不會對熱絲位置造成明顯影響。

圖2 熱絲張緊裝置原理圖Fig.2 Schematic diagram of hot filament tensioner

在內孔金剛石薄膜沉積過程中,反應腔內的熱量傳遞過程如下:首先,熱絲通電發熱產生的熱量會通過熱輻射作用傳遞到模具、紅銅塊、石墨工作臺或反應腔的水冷外壁面上,模具吸收的熱量有一部分會用于加熱模具,還有一部分會通過紅銅塊傳遞到石墨工作臺上,模具和紅銅塊吸收的熱量還會有一部分通過輻射作用傳遞到反應腔的水冷外壁面,其中大部分的多余熱量是通過水冷外壁面及石墨工作下方的水冷臺散出的。對小孔徑模具而言,采用這種傳統的熱量傳遞系統可能無法保證熱絲與模具內孔表面之間形成合理的溫度梯度,因此我們在原有的紅銅支承塊內部通冷卻水管,以增加對流散熱,加快模具向外散熱的速率,同時再合理增加熱絲功率,以保證基體內孔表面的溫度控制在700℃～900℃之間,同時熱絲溫度可以達到2000℃以上。

3 漆包線拉絲模內孔表面溫度場分布相關的工藝參數優化

采用上述小孔徑內孔表面金剛石薄膜沉積專用裝置在進行漆包線拉絲模內孔表面金剛石薄膜沉積的過程中,與基體內孔表面溫度場分布相關的工藝參數主要包括反應壓力、反應氣體流量(包括碳源濃度)、熱絲溫度Tf、熱絲直徑df、熱絲長度lf和輔助散熱夾具散熱效率q(定義為紅銅支承塊的經驗表面對流散熱系數,實際上與冷卻水流量相關),其中反應壓力和反應氣體流量與沉積的金剛石薄膜類型及質量直接相關,因此不能隨意調整,因此本研究中主要針對另外四個相關參數進行優化,優化目標是在給定的熱絲溫度條件下(2000℃、2100℃、2200℃或2300℃,熱絲溫度盡量高),保證拉絲模內孔表面溫度控制在合適的溫度區間內(700℃～900℃,考察目標為最低溫度數值Tm),并使得溫差d T盡量小。

采用基于有限體積法的計算流體動力學方法進行溫度場仿真分析,采用的典型仿真計算模型如圖3所示(拉絲模定徑帶直徑Dc=1.3mm),正交仿真中會對其中的細節參數進行調整,采用正交配置法進行仿真試驗設計,考慮的具體因素及水平如表1所示,正交仿真試驗設計表、仿真計算結果及極差分析結果如表2所示。其中,由于空間限制,針對小孔徑拉絲模選取的熱絲直徑df相對較小(0.25～0.55 mm),表中所列的散熱效率均有詳細的對應的冷卻水流量數值,可在試驗或生產過程中進行直接調節。

圖3 典型的仿真計算模型Fig.3 Typical simulating calculation model

表1 用于正交仿真實驗設計的因素及水平Table 1 Factors and levels designed for orthogonal simulation experiment

表2 正交仿真試驗設計表、仿真計算結果及極差分析結果Table 2 Design list of orthogonal simulation experiment,simulating calculation result and range analysis result

對于具有入口區、壓縮區、定徑帶和出口區等典型區分區域的拉絲模而言,內孔表面的溫差主要存在于具有不同直徑的區域表面(如圖4典例所示)。如表2所示,誤差列的極差明顯小于其他因素,說明采用該正交試驗設計表配置的仿真分析方案較為合理,結果誤差較小;通過極差(Rj)計算結果可知,q對于Tm和d T的影響均最為顯著,Tf對于Tm也有較為顯著的影響,其次為df,再次為lf;df對于d T有僅次于q的顯著影響,其次為Tf,再次為lf。各因素的效應曲線如圖5所示,由圖中可直觀看出各因素對于各評價指標的影響規律:Tm會隨Tf的增加而增加,因為Tf的增加會直接增加反應熱量;Tm會隨df的增大而增加,因為df的增大會導致熱絲輻射面積顯著增大;Tm會隨lf的增大而增加,因為lf的增大同樣會導致熱絲輻射面積增大;Tm會隨q的增大而明顯下降,則是因為散熱顯著增強;d T會隨Tf的增加而增大,因為在其他條件不變的情況下,溫度基數有所提高; d T會隨df的增加而減小,因為熱絲表面與基體表面的距離相對減小,熱絲輻射面積增大,因此熱絲向具有不同直徑的區域表面進行熱輻射的差異性減小; d T也會隨lf的增加而減小,因為熱絲增加的長度均在內孔范圍(本文所采用的拉絲模內孔總長為22mm)之外,增加的輻射面積所產生的熱輻射會更多地作用于溫度較低的入口區和出口區表面,但是對高溫區影響較小;d T會隨q的增加而顯著減小,則是因為整體散熱效率的提升大幅抵消了不同位置的溫度差異性,除了起散熱作用之外,還具有一定的均熱作用。

圖4 優化的工藝參數下漆包線拉絲模內孔表面的溫度場分布云圖Fig.4 temperature field distribution of inner bore surface of the enamelled wire drawing mold under optimized technological parameters

圖5 各因素的效應曲線圖Fig.5 Effective curves of the factors

綜上所述,在保證熱絲溫度盡量高(2300℃)的前提下,增加df、lf和q均可以起減小內孔表面溫差的作用,因此分別取其值為0.55mm、90mm和20W/ (m2·K),即相對于第15組實驗,繼續增加df和lf,考慮到第15組實驗的Tm結果為796℃,繼續增加df和lf所產生的溫升效果應該可以保證基體溫度仍然在合適的范圍內,基于該優化參數進行仿真的結果(圖4)進一步證明了這一點(Tm=827℃,d T= 23℃),因此最終確定的漆包線拉絲模內孔表面溫度場分布相關的工藝參數為:Tf=2200℃,df= 0.55mm,lf=90mm,q=20W/(m2·K)。

4 薄膜沉積及應用試驗

選用高性能的BDM-UM-UNCCD薄膜作為漆包線拉絲模的內孔表面保護涂層,完整的沉積參數如前文所述,采用該沉積參數在Dc=1.3 mm的小孔徑漆包線拉絲模內孔表面制備了厚度均勻的高質量薄膜并進行拋光,薄膜表征結果不贅述。該涂層拉絲模在上海裕生特種線材有限公司的漆包線拉拔生產線上進行了拉拔漆包線中銅裸線部分的實際應用試驗,表現出了良好的應用效果。該模具樣品及生產的漆包線成品如圖6所示,應用試驗中共計采用了八道次的BDM-UM-UNCCD薄膜涂層模具,該模具為最后一道成品模具。

圖6 BDM-UM-UNCCD薄膜涂層小孔徑漆包線拉絲模的應用Fig.6 Application of small-aperture enamelled wire drawing mold with BDM-UM-UNCCD film coating

應用試驗結果表明,應用上述研究中設計開發的專用熱絲張緊裝置及輔助散熱夾具,采用正交仿真優化的與內孔表面溫度場分布相關的工藝參數,在小孔徑漆包線拉絲模內孔表面均勻沉積具有良好的綜合性能的BDM-UM-UNCCD薄膜所獲得的金剛石薄膜涂層拉絲模具有其他拉絲模產品難以企及的優異性能,具體表現在以下方面:

(1)BDM-UM-UNCCD薄膜具有優異的耐磨損性能,大幅提高了小孔徑漆包線拉絲模的使用壽命。采用硬質合金拉絲模,生產約15 t的漆包線產品后,由于模具內孔表面磨損,表面質量惡化,繼續生產的漆包線產品質量已經難以滿足使用要求。采用BDM-UM-UNCCD薄膜涂層拉絲模可以穩定生產300 t以上的高質量漆包線產品,模具使用壽命提高了20倍。

(2)可以有效提高漆包線產品的表面質量。該復合薄膜表面的納米薄膜層具有較好的可拋光性,經過后續拋光的BDM-UM-UNCCD薄膜涂層漆包線拉絲模的內孔表面粗糙度Ra值小于50 nm,達到了鏡面光潔度,該模具全壽命周期內表面光潔度不會發生明顯改變。該薄膜具有良好的摩擦性能,與銅裸線材料對摩的摩擦系數較小,拉拔生產過程中對于銅裸線表面的刮擦作用較弱,因此可以保證全壽命周期內拉拔生產的漆包線銅裸線產品具有良好的表面質量,進而保證漆包線成品的表面質量。

(3)有效提高了漆包線銅裸線產品的尺寸精度及其相關性能。BDM-UM-UNCCD薄膜優異的耐磨損性能同時意味著涂層模具具有良好的孔型保持性,只要模具產品的初始尺寸精度達到了使用要求,在全壽命周期內就不會發生明顯改變,進而可以保證拉制的銅裸線產品尺寸精度的穩定性,在電學應用中,漆包線銅裸線產品截面尺寸的穩定性有利于提高其電阻穩定性和耐壓水平。此外,銅裸線產品尺寸精度的穩定還可以有效減少銅材料的浪費。

(4)BDM-UM-UNCCD薄膜涂層小孔徑拉絲模全使用壽命周期內無需進行停機檢測、修模和換模,同時摩擦系數的減小有助于拉拔速度的提高,因此可以有效提高生產效率。摩擦系數的減小同樣會使拉拔生產過程中的摩擦生熱減少,減少能源浪費,推動實現高效、低碳生產。

5 結 論

本文針對小孔徑內孔HFCVD金剛石薄膜沉積過程對于熱絲對中性提出的極高要求,以及“熱絲溫度盡量高(2000℃以上)”和“基體溫度控制在合適的范圍內(700℃～900℃)”這兩個必要條件難以同時滿足的技術難題,分別開發了平行四邊形熱絲張緊裝置以及輔助散熱裝夾夾具,有效滿足了小孔徑內孔高質量金剛石薄膜的沉積需求。

選取定徑帶直徑Dc=1.3mm的漆包線拉絲模作為典型實例,選取熱絲溫度Tf、熱絲直徑df、熱絲長度lf和輔助散熱夾具散熱效率q四個與內孔表面溫度場分布直接相關的工藝參數作為優化對象,采用正交配置方法設計試驗計劃,結合基于有限體積法的計算流體動力學仿真分析方法,研究了上述參數對于內孔表面最低溫度及溫差的影響規律,并獲得了優化的工藝參數:Tf=2200℃,df=0.55mm,lf= 90mm,q=20W/(m2·K)。

在上述研究基礎上,在拉絲模內孔表面均勻沉積了高質量的BDM-UM-UNCCD薄膜并進行拋光,實際應用試驗結果表明,基于上述裝置及研究方法制備的金剛石薄膜涂層拉絲模具有顯著優于傳統硬質合金模具的使用壽命和應用效果。

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Study of the Preparation and Application of the Small-Aperture Wire Drawing Mold with HFCVD Diamond Film Coating

WANG Xin-chang,WANG Cheng-chuan,SUN Fang-hong,SHEN Bin
(School of Mechanical Engineering,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200240)

The wear-resisting property of the mold can be significantly improved by depositing HFCVD diamond film on the surface of the inner bore of the traditional cemented carbide drawing mold,and the application effect can be improved as friction coefficient during the drawing process being reduced.However,with regard to small-aperture wire drawing mold,there is an extremely high requirement for alignment of the hot filament when depositing diamond film on its inner bore surface through HFCVD method.Meanwhile,the two essential conditions-"filament temperature as high as possible"and"substrate temperature being controlled within appropriate range"-are hard to be satisfiedsimultaneously.Parallelogram wire drawing device that can ensure the alignment of the hot filament and auxiliary heat radiating clamping fixture that can meet the double temperature requirement of the inner bore surfaces of hot filament and wire drawing mold have been developed and introduced in this article.Enameled wire drawing mold of a diameter of 1.3 mm was selected as the study subject.Technological parameters related to the temperature of the inner bore surface of the wire drawing mold during the deposition process of diamond film coating have been optimized through computational fluid dynamics simulation method and orthogonal preparation method based on the finite volume method.Based on that,high quality BDM-UM-UNCCD(boron-doped micro-crystalline, undoped micro-crystalline and undoped nano-crystalline composite diamond)film with exellent comprehensive performance which can meet the requirement of high speed drawing production of the high quality enamelled wireis uniformly deposited on the inner bore surface of the wire drawing mold.As a result,the service life of the mold has been significantly improved and an exellent application effect has been achieved.

diamond film;HFCVD;small aperture;wire-drawing mold;enamelled wire

TQ164

A

1673-1433(2017)01-0035-08

2016-08-21

本研究獲得了中國國家自然科學基金項目(項目編號51275302及51375011)及中國博士后科學基金面上項目(項目編號15Z102060056)資助

王新昶(1988-),男,上海交通大學機械與動力工程學院博士后,主要研究方向為金剛石薄膜的制備、拋光處理及運用,精密/超精密切削/磨削加工。

王新昶,王成川,孫方宏,等.HFCVD金剛石薄膜涂層小孔徑拉絲模的制備及應用研究[J].超硬材料工程,2017,29(1):35-42.