电弧/溅射复合沉积技术的发展及其在刀具涂层中的应用

作     者：张权 耿东森 许雨翔 王启民 李柏荣 ZHANG Quan;GENG Dong-sen;XU Yu-xiang;WANG Qi-min;LI Bo-rong

作者机构：广东工业大学机电工程学院广州510006 广东振华科技股份有限公司广东肇庆526000 

基　　金：国家自然科学基金(51875109,51801032) 国家重点研发计划(2017YFE0125400) 肇庆市西江创新创业团队项目 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2021年第50卷第5期

页      码：20-35,101页

摘      要：通过电弧/溅射复合技术沉积刀具涂层,不仅可以规避单一沉积技术的固有缺陷,拓宽材料的选择范围,且其纳米多层结构能够有效结合不同组元的特性,协同提升涂层性能,有望为难加工材料的切削提供高性能涂层解决方案。首先对电弧/溅射复合技术的发展历史进行了回顾,概述了早期"ArcBond Sputtering"技术凭借多功能阴极弧源实现同一靶材在电弧与溅射两种沉积模式的自动切换,有效结合不同沉积技术的优势。在此基础上,重点综述了近年国内外研究机构及企业应用端关于复合沉积技术在刀具涂层领域的研究进展,包括利用电弧/溅射复合沉积制备高硬度纳米复合结构涂层;通过磁控溅射拓宽靶材成分的选择范围,电弧层与溅射层交替沉积制备具有摩擦自适应性的纳米多层刀具涂层;设计从底层电弧支持层向顶层非晶功能层过渡的涂层结构,采用高功率脉冲磁控溅射沉积非晶层(例如SiBCN与TiB_2),打断电弧层柱状晶的连续生长,涂层表现出致密的结构与优异的高温性能。此外,还总结了笔者对电弧/溅射复合沉积AlTiN以及AlTiN/AlCrN涂层的性能研究。最后,对国内复合沉积刀具涂层的应用前景以及尚待解决的科学问题进行了总结与展望。

主 题 词：复合物理气相沉积 刀具涂层 微观结构 力学性能 切削性能 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.05.002

馆 藏 号：203103361...