1.一種陽(yáng)極膜線性離子源輔助立方氮化硼涂層刀具的制備方法,其特征是它包括以下步驟:
首先,對(duì)作為襯底材料的刀具基材進(jìn)行打磨和清潔類預(yù)處理,得到預(yù)處理襯底;使用化學(xué)氣相沉積法在上述經(jīng)過預(yù)處理的襯底上沉積納米過渡層,得到表面有納米過渡層的納米過渡層襯底;
其次,將沉積好納米過渡層的襯底置于加裝有陽(yáng)極膜線性離子源的射頻磁控濺射裝置中,關(guān)閉擋板將射頻磁控濺射裝置的靶源罩住,打開陽(yáng)極膜線性離子源上的擋板,采用陽(yáng)極膜線性離子源刻蝕清洗模式對(duì)沉積有納米過渡層的襯底進(jìn)行預(yù)濺射處理,通入Ar氣體流量20-40sccm,調(diào)節(jié)氣壓到0.5Pa,陽(yáng)極膜線性離子源功率250-350W,對(duì)納米過渡層襯底進(jìn)行預(yù)濺射處理20-30min,目的是通過高能離子轟擊去除納米過渡層襯底表面的附著物,同時(shí)激活納米過渡層襯底表面;陽(yáng)極膜線性離子源產(chǎn)生的低能量、大束流的離子束能有效去除納米過渡層襯底表面的有機(jī)污染物和氧化層,增加薄膜的附著力,同時(shí)避免立方氮化硼沉積時(shí)對(duì)納米過渡層襯底轟擊時(shí)造成損傷;
最后,開啟罩裝在靶源上的擋板,打開射頻磁控濺射裝置,在陽(yáng)極膜線性離子源的輔助下開始進(jìn)行立方氮化硼涂層沉積,通過陽(yáng)極膜線性離子源的輔助作用強(qiáng)化氮?dú)獾碾x化率,提高立方氮化硼的沉積速率和與襯底的結(jié)合力。
2.一種陽(yáng)極膜線性離子源輔助立方氮化硼涂層刀具的制備方法,其特征是它包括以下步驟:
首先,對(duì)作為襯底材料的刀具基材進(jìn)行打磨和清潔類預(yù)處理,得到預(yù)處理襯底;
其次,將預(yù)處理襯底置于加裝有陽(yáng)極膜線性離子源的射頻磁控濺射裝置中,關(guān)閉擋板將射頻磁控濺射裝置的靶源罩住,打開陽(yáng)極膜線性離子源上的擋板,采用陽(yáng)極膜線性離子源刻蝕清洗模式對(duì)預(yù)處理襯底進(jìn)行預(yù)濺射處理,通入Ar氣體流量20-40sccm,調(diào)節(jié)氣壓到0.5Pa,陽(yáng)極膜線性離子源功率250-350W,對(duì)預(yù)處理襯底進(jìn)行預(yù)濺射處理20-30min,目的是通過高能離子轟擊去除預(yù)處理襯底表面的附著物,同時(shí)激活預(yù)處理襯底表面;陽(yáng)極膜線性離子源產(chǎn)生的低能量、大束流的離子束能有效去除預(yù)處理襯底表面的有機(jī)污染物和氧化層,增加薄膜的附著力,同時(shí)避免立方氮化硼沉積時(shí)對(duì)預(yù)處理襯底轟擊時(shí)造成損傷;
最后,開啟罩裝在靶源上的擋板,打開射頻磁控濺射裝置,在陽(yáng)極膜線性離子源的輔助下開始進(jìn)行立方氮化硼涂層沉積,通過陽(yáng)極膜線性離子源的輔助作用強(qiáng)化氮?dú)獾碾x化率,提高立方氮化硼的沉積速率和與襯底的結(jié)合力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征是所述的打磨和清潔類預(yù)處理是指:使用W7、W14、W20型號(hào)金剛石砂紙從粗到細(xì)依次打磨共計(jì)25~35min;
之后將刀片放入氫氟酸溶液中超聲清洗10~15min,再將襯底置于由粒度為0.5~1μm的金剛石微晶粉末配置而成的丙酮懸濁液中超聲清洗15~20min,每步清洗結(jié)束都要用去離子水超聲清洗10min,取出后立即用去離子水濾過表面,放入無水乙醇溶液中超聲清洗5-10min,最后用N2烘干備用,得到預(yù)處理過的襯底。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征是所述的射頻磁控濺射裝置的氮?dú)夂蜌鍤饣旌线M(jìn)氣管直接安裝在陽(yáng)極膜線性離子源上以便實(shí)現(xiàn)氮?dú)獾淖畲箅婋x化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征是所述的立方氮化硼涂層沉積時(shí)N2和Ar的流量分別為5-10sccm和25-40sccm,襯底置于靶材上方90mm±10 mm,襯底負(fù)偏壓100-220V,襯底溫度為600-900?C,本底真空度5×10-4Pa,射頻功率200-300W,陽(yáng)極膜線性離子源采用散焦放電模式,功率100-300W,沉積氣壓0.5Pa,沉積時(shí)間為4-5h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征是所述的陽(yáng)極膜線性離子源刻蝕清洗模式通過調(diào)節(jié)陽(yáng)極膜線性離子源的電流和占空比來實(shí)現(xiàn),共有刻蝕清洗和散焦放電這兩種模式,其中高電壓、低電流、低占空比代表著刻蝕清洗模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征是所述的刀具基材包括硬質(zhì)合金刀片、高速鋼刀片,金屬陶瓷刀片和陶瓷刀片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征是所述的納米過渡層為納米金剛石過渡層或納米氮化鋁作過渡層。