一种用于制备金刚石涂层刀具的化学机械研磨预处理工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114227391A(43)申请公布日2022.03.25(21)申请号202111569293.1(22)申请日2021.12.21(71)申请人江西晶耀科技有限公司地址341000江西省赣州市赣州经济技术开发区金岭科技园17栋3层(72)发明人李洪文邱跃武张小龙(74)专利代理机构南昌金轩知识产权代理有限公司36129代理人张震东(51)Int.Cl.B24B3/00(2006.01)B24B37/00(2012.01)B24B37/34(2012.01)B24B57/02(2006.01)C09K3/14(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种用于制备金刚石涂层刀具的化学机械研磨预处理工艺(57)摘要本发明涉及金属加工技术领域，具体涉及一种用于制备金刚石涂层刀具的化学机械研磨预处理工艺，采用含纳米颗粒的弱酸性研磨液对刀具进行化学机械研磨预处理，具体包括以下步骤：配制弱酸性化学机械研磨液，备用；将需预处理的刀具部分暴露在研磨液中，然后通过液压泵的喷嘴将研磨液以一定的压力喷射刀具表面；将处理后的刀具用去离子水清洗，然后烘干待用。本发明通过使用含有坚硬纳米颗粒的弱酸性溶液代替目前的强酸、强碱两步法+金刚石植晶预处理来进行化学机械研磨，实现对含钴硬质钨碳合金的表面处理，工艺简单，处理时间短，安全环保，处理效率高。CN114227391ACN114227391A权利要求书1/1页1.一种用于制备金刚石涂层刀具的化学机械研磨预处理工艺，其特征在于，采用含纳米颗粒的弱酸性研磨液对刀具进行化学机械研磨预处理，具体包括以下步骤：(1)配制弱酸性化学机械研磨液，备用；(2)将需预处理的刀具部分暴露在研磨液中，然后通过液压泵的喷嘴将研磨液以一定的压力喷射刀具表面；(3)将步骤(2)所处理后的刀具用去离子水清洗，然后烘干待用。2.根据权利要求1所述的用于制备金刚石涂层刀具的化学机械研磨预处理工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述研磨液为纳米颗粒：甲醇：弱酸按质量比为0.5‑1.0:1000:300的比例配制而成。3.根据权利要求1或2所述的用于制备金刚石涂层刀具的化学机械研磨预处理工艺，其特征在于，所述纳米颗粒是一种坚硬耐磨物质，为纳米金刚石粉或纳米钻石粉中的任一种。4.根据权利要求2所述的用于制备金刚石涂层刀具的化学机械研磨预处理工艺，其特征在于，所述弱酸为醋酸、琥珀酸或苹果酸中的任一种。5.根据权利要求1所述的用于制备金刚石涂层刀具的化学机械研磨预处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述喷射压力为0.4‑1.0MPa，所述喷嘴有多个，可同时处理多支刀具。6.根据权利要求1所述的用于制备金刚石涂层刀具的化学机械研磨预处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述刀具分批次进行处理，每批次刀具喷射时间为0.01‑0.5h。7.根据权利要求1所述的用于制备金刚石涂层刀具的化学机械研磨预处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述研磨液循环使用。8.根据权利要求1所述的用于制备金刚石涂层刀具的化学机械研磨预处理工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述烘干温度为＜500℃。9.根据权利要求1所述的用于制备金刚石涂层刀具的化学机械研磨预处理工艺，其特征在于，所述刀具为硬质合金刀具。2CN114227391A说明书1/5页一种用于制备金刚石涂层刀具的化学机械研磨预处理工艺技术领域[0001]本发明涉及金属加工技术领域，具体涉及一种用于制备金刚石涂层刀具的化学机械研磨预处理工艺。背景技术[0002]金刚石涂层硬质合金产品主要用作切削刀具(如车刀、铣刀、钻头、烟刀、木工刀具等)，加工有色金属(如Al、Cu合金等)和非金属材料(如C纤维复合材料等)，并可用作耐磨零件(如轧辊、模具、烟机零件等)，加工金属和非金属材料。金刚石涂层硬质合金可将未涂层硬质合金使用寿命提高3‑10倍,从而大幅度增加其产品附加值。[0003]硬质合金基体如果不采取表面预处理,是难以进行金刚石沉积的。这是由于硬质合金基体中存在的钴对金刚石薄膜形核及其生长带来的负面影响所致。硬质合金表面预处理的作用包括：抑制钴对金刚石薄膜形核及生长的不利影响，减少石墨或非晶碳的生成,增大基体与反应气源间的接触面积,提高硬质合金的表面活性,减少薄膜与基体间的晶格失配度和热膨胀系数的差异,促进金刚石的成核与生长,提高金刚石薄膜与硬质合金刀片的结合强度,改善金刚石薄膜的质量。[0004]现今国际上通用的硬质合金沉积金刚石涂层前的酸碱二步法+植晶预处理的主要步骤为：首先，将基体浸没在Murakami碱溶液(K3[Fe(CN)]6+KOH+H2O)中超声清洗，让碱溶液与硬质合金中的碳化钨颗粒充分反应，进而达到粗化表面和暴露粘结相钴的目