通過(guò)Ti-Si-C體系熱爆反應(yīng)在金剛石顆粒表面濺射鍍覆實(shí)現(xiàn)涂層

史冬麗, 馬 堯, 李 濤, 梁寶巖

(1.鄭州伯利森新材料科技有限公司,河南 鄭州 450001;2.中原工學(xué)院 材料與化工學(xué)院,河南 鄭州 450007)

金剛石具有高硬度、高耐磨性,此外還具有高導(dǎo)熱性和電絕緣性等一系列優(yōu)良的綜合性能,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)許多領(lǐng)域用途廣泛[1]。但由于金剛石與絕大部分材料不潤(rùn)濕,使得金剛石微粉在制品的制造過(guò)程中難以快速均勻沉積,與基體結(jié)合不夠牢固[2-3]。這些問(wèn)題在金剛石微粉的應(yīng)用過(guò)程中亟待解決,金剛石表面鍍覆技術(shù)是解決這些問(wèn)題的有效手段。

金剛石表面鍍覆是利用表面處理技術(shù)使其他材料附著于金剛石表面,從而改變金剛石表面性能的方法[4]。經(jīng)過(guò)鍍覆處理,金剛石顆粒與基體結(jié)合良好,從而使工具的使用壽命極大地提升。經(jīng)過(guò)多年研究,金剛石表面的鍍覆技術(shù)不斷發(fā)展和完善,主要包括化學(xué)鍍[5-6]、溶膠-凝膠鍍覆[7]、原子層沉積鍍覆[8]、真空微蒸發(fā)鍍[9]等多種方法。

熱爆反應(yīng)技術(shù)[10]具有反應(yīng)溫度高、能耗低和反應(yīng)時(shí)間極短等優(yōu)勢(shì)。熱爆反應(yīng)是在加熱爐中以一定的加熱速率均勻地加熱試樣,使其達(dá)到引爆溫度時(shí),燃燒反應(yīng)在整個(gè)壓坯中突然發(fā)生,像“爆炸”一樣。釋放的大量熱量使壓坯內(nèi)溫度急劇上升到最高溫度,其合成反應(yīng)在一瞬間完成。通過(guò)熱爆反應(yīng)可以快速制備多種多孔材料,如Ni-Al[11]和Ti-Al[12]等金屬間化合物。目前已經(jīng)有一些利用熱爆技術(shù)在金剛石表面實(shí)現(xiàn)鍍覆的工作[13-15]。雖然熱爆反應(yīng)技術(shù)可用于金剛石顆粒表面的鍍覆,但是需要研磨產(chǎn)物,然后篩選和分離金剛石顆粒。……