详述如何检测金刚石涂层刀具基体间结合力

　　CVD金刚石涂层是各种刀具涂层中性能较好应用较为广泛的一种涂层材料，金刚石涂层硬质合金刀具的使用寿命较未涂层硬质合金刀具要提高3～10倍，此外金刚石涂层刀具具有极高的硬度和耐磨性、低摩擦系数、高弹性模量、高热传导率、低热膨胀系数等突出优点，这些都大幅提高了刀具的附加值。但是，金刚石涂层刀具的发展仍旧存在技术层面和应用方面的问题，限制了金刚石涂层产业化发展道路，主要原因在于金刚石涂层与刀具基体间的结合力受诸多因素影响，结合力始终较差，容易导致涂层在生长过程中或是使用过程中出现脱落现象，影响金刚石涂层发挥应有的效果。除了开发改进金刚石涂层刀具结合力的技术，还需要与检测结合力强弱的方法相配合，才能更好地改善金刚石涂层应用现状，提高金刚石涂层的应用效果。下面，博锐格小编为大家分享一下如何检测金刚石涂层刀具基体间结合力的相关内容吧。

　　当前常用的金刚石涂层刀具结合力检测方法主要有压入法和划痕法两种，下面小编来详细说明两种方法的具体内容。

　　一、压入检测法

　　压入法是20世纪80年代初才提出作为检验结合强度的方法，进入90年代后压入法的力学理论分析得到发展,工程上也出现了新的压入仪，即使用洛氏硬度计(1.471 kN)加载，引起与压痕边缘相邻的膜层破坏，在卸载后用100倍的光学显微镜观察，以评定其试验结果。

　　用压入法测定膜基结合强度需要精确测定膜层开裂或剥落的临界载荷，而目前国内外报道的压入法实验是在分级的固定载荷下进行，应属非连续加载，只能用内插法确定，难以精确测定临界载荷。另外，压入法的加载载荷值相对较高，至小值为0.3kN，不适于脆性的硅基涂层检测。

　　二、划痕检测法

　　划痕法是表征膜基结合力非常广泛、也是研究数量很多的一种方法。划痕试验是20世纪30年代发明的，它是用一个直径为200 μm的半球型压头在薄膜表面划动，同时逐渐加力，当压力达到一定值时，薄膜破裂剥落，这一载荷称为临界载荷。临界载荷可用声发射检测，也可用摩擦力检测，近来用显微镜观察以剥落一定面积膜层所对应的载荷定义更为精确。

　　实际上划痕过程是很复杂的，既有正压力又有摩擦力，整个划痕实验过程可看成裂纹扩展过程，金刚石压头与涂层表面接触加载产生细微裂纹，随着压头在涂层表面滑动且载荷不断加大，裂纹不断向涂层内部扩展，直至扩展到基体。临界载荷值受到膜厚、膜与基体的硬度、膜层结构以及膜基结合强度等因素的影响。

　　试验表明，在相同的膜基体系中，调控工艺如碳氢流量比、不同沉积温度等对膜基结合强度的影响，采用划痕法能得到有效的结果。但对不同膜基体系，会有基体硬度效应和膜层厚度效应两个非界面因素干扰，这两个因素的变化有可能大于结合强度改变引起的临界载荷的变化，因此划痕法测定的临界载荷是一个综合指标，代表的是膜基体系综合承载能力。

　　以上就是如何检测金刚石涂层刀具基体间结合力的相关知识说明，通过上述内容可知，常用的两种检测金刚石涂层结合力强度的方法各有其优点和不足，在具体检测时要根据不同条件情况来选择合适的检测方法。