无机非金属材料工程导论论文
无机非金属材料工程毕业论文
无机非金属材料工程毕业论文题目：无机非金属材料的发展与应用研究摘要：随着科技的不断发展，无机非金属材料在各个领域中得到了广泛的应用。
本文对无机非金属材料的发展历程及其在材料工程中的应用进行了总结和分析。
首先，介绍了无机非金属材料的概念、种类和物理化学特性。
接着，分别从材料性能、制备工艺和应用领域三个方面对无机非金属材料进行了详细的阐述。
最后，对无机非金属材料未来的发展方向进行了展望。
关键词：无机非金属材料；发展历程；应用研究一、引言无机非金属材料是指除金属和合金以外的无机材料，包括陶瓷材料、玻璃材料和高分子材料等。
随着科技的不断发展，无机非金属材料在各个领域中得到了广泛的应用。
本文旨在对无机非金属材料的发展历程及其在材料工程中的应用进行总结和分析，为无机非金属材料的研究提供参考。
二、无机非金属材料的概念和分类无机非金属材料是指除了金属和合金以外的所有无机材料。
从广义上讲，无机非金属材料包括无机非金属晶体材料、陶瓷材料、非晶态及局部非晶态无机非金属材料、高聚物材料、无机复合材料、半导体材料、磁性材料、光学材料等。
从狭义上讲，无机非金属材料只指陶瓷材料、玻璃材料和高分子材料。
1. 陶瓷材料陶瓷材料是最早的无机材料之一，是以粘土、瓷石、石英、长石、进行烧结、热压、烧结等工艺制得的坚硬、耐磨、耐腐蚀、高温稳定的材料。
陶瓷材料具有高硬度、高强度、高温稳定、高化学惰性、绝缘、较低热膨胀系数等特性，在工业制品、保温隔热、生物医疗、航空航天、电力、电子、化工、冶金、机械等领域有着广泛的应用。
2. 玻璃材料玻璃材料是指以石英砂、碳酸钠、烧碱、石灰石、铝矾土等为主要原料，经过一定工艺处理而得到的无定形均质体。
玻璃材料具有良好的光学性能、热膨胀系数小、导电性能、化学稳定性等特性，在建筑、电子、光学、生化、制药、医疗器械等领域有广泛的应用。
3. 高分子材料高分子材料是由单体通过聚合反应得到的聚合物，具有较好的物理和化学性能，是现代工业中广泛使用的材料之一。
无机非金属材料工程毕业论文-15000吨熟料水泥厂
无机非金属材料工程5000td 熟料水泥厂设计摘要本次设计的题目是设计一条日产5000td 水泥熟料生产线。
水泥品种是P.O42.5 （50%）和P.O52.5（50%），袋散比为：30%：70%。
本次设计的主要内容包括：1.原料、燃料、配料计算2.计算和确定带悬浮预热器的新型回转窑和悬浮预热器的型号及规格，以及窑尾气体平衡的计算，同时还编写了全厂工艺流程概述和本次毕业设计的评述及展望。
3.生产过程和主机选型4.水泥厂的工艺布局。
在本次设计中，还采用了一些新的工艺技术，例如：高效率立式磨和高效选粉机等。
本次设计采用了利用窑尾废气预热生料和粉煤灰的有效方法来降低系统热耗，把篦冷机出来的多余热气体作为热源来烘干煤粉。
本次设计的工艺设备都能有效地降低系统热耗。
关键词：配料，平衡，选型，设计, 预热器，分解炉15000 TON PER DAY CEMENT CLINKER DESIGNABSTRACTThe title of this graduating design is to construct a cement plant with 5000 tonsper day production line. The production is P.O.42.5 and P.O.52.5 cement, both their percentages are 50%.And the cement sale in bags account for 30%.The main content of this design is:1. Calculated ratio of raw materials.2. Manufacturing process and selection of the main machine.3. The phases of this design is to calculate and design preheated and pre-claimer and also the balancing of the main machine At the this time, I compose the summarization of technology flow for what factory and quality control of the whole factory and prospects of the design project for graduatio，n etc.1. The last step of the design is the layout of the whole plant.In the design, some new technologies and techniques are introduced such as vertical spindle moll andan affection method is used to reuse the kiln exhausted gases from the cooler is also used as thermal sources of the drier to dry puzzling, all these techniques are effective to reduce the total thermal consumption.KEY WORDS : ratio of raw materials ，b alance，slection ,design, preheater, calciner毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
无机非金属材料专业实验教学论文【论文】
无机非金属材料专业实验教学论文1改革传统实验教学，构建新型的实验教学模式1．1构建有利于提高学生综合素质的实验教学体系无机非金属材料专业实验教学的改革必须突破传统的实验教学模式，按照素质教育的要求，以提高学生的综合素质为目的，以培养创新能力为主线，采用核心化、多层次实验教学体系结构。
核心化是指服从实验目标，以培养应用型、创新型人才为核心;多层次是指实验内容设置划分多个层次:基础无机非金属材料科学实验(基本技能和基本方法)、综合型实验(学科间交叉)、专业设计型实验。
精炼基础(无机非金属材料科学基础实验、玻璃工艺实验、陶瓷工艺实验、水泥工艺实验)实验内容，使其与理论知识同步，以验证性实验为主，小综合实验为辅，既加深理论知识的理解，又培养实验基础技能与应用。
在大三下学期增加综合型实验，此类实验内容为至少两个二级学科之间的交叉，这样可以巩固学生的实验技能，并且加强不同学科之间的关联，使学生能独立完成实验方案确定、原材料检测、材料制备、材料性能检测、材料结构分析等实验内容，锻炼学生解决实际问题的综合能力。
在大四上学期，为了帮助学生就业以及进一步深造和后面的毕业论文打下基础，增加专业方向设计性实验，以设计为主，讲究与工厂实际内容和研究热点相符的研究型实验，以培养学生解决问题的能力，从而培养创新意识。
另外，新的实验教学体系要加强对学生的个性发展，实验内容应设立必做实验项目、选做实验项目和研究性实验项目，以满足不同层次学生的需求，贯彻因材施教的原则。
1．2采用利于培养创新应用型人才的实验教学方法(1)在实验教学中，改进实验教学方法，采用电子视听设备和多媒体网络技术等多种辅助教学手段，将原来分离的理论课及实验课教学合二为一，使原来课堂上枯燥乏味的专业课及实验课变得生动形象，易于理解。
通过下载精品课程实验录像，展示实验仪器的内部结构及操作方法。
通过自制和下载FLASH动画展示实验原理及实验过程中的细小变化，通过到企业拍摄的生产实况录像给学生一个真实的生产环境。
无机非金属材料论文
⽆机⾮⾦属材料论⽂论⽂常⽤来指进⾏各个学术领域的研究和描述学术研究成果的⽂章，简称之为论⽂。
它既是探讨问题进⾏学术研究的⼀种⼿段，⼜是描述学术研究成果进⾏学术交流的⼀种⼯具。
它包括学年论⽂、毕业论⽂、学位论⽂、科技论⽂、成果论⽂等。
⽆机⾮⾦属材料论⽂1 新时代对⼈才提出了更新、更⾼的要求，⾼等教育的发展⾯临新的机遇和挑战。
改⾰⼈才培养体系以适应新时期的发展已成为各⾼校⼈才培养⼯作的中⼼。
因此必须明确⼈才培养的⽬标，整合教学内容，优化课程体系。
按照教育部“拓宽基础，淡化专业意识，扩⼤专业⼝径，培养复合型⼈才”的要求，各⾼校对材料类专业⼈才培养⽅案和课程体系进⾏了研究和实践。
⼤致分为两种情况：⼀是以培养学术型⼈才为⽬标的重点⾼校，对⼈才培养模式进⾏整体设计，建⽴“材料科学与⼯程”整体概念，以⼀级学科和⼆级学科专业并存办学，在教学中强调材料学科的专业基础课，整合理论和实验教学，做到厚基础，宽专业⾯;⼆是培养应⽤型⼈才为⽬标的地⽅⾼校，以⼆级学科招⽣，分设三级学科⽅向，开设应⽤性较强的专业任选课，强化选修课，扩⼤课程覆盖⾯。
我校作为⼀所地⽅院校，明确提出“⽴⾜重庆，背靠⾏业，⾯向世界，服务全国”的办学思想，以“把学校建成为国内⼀流的⾼级应⽤型⼈才培养基地和西部地区新技术与应⽤技术的研发和培训基地”为战略⽬标。
结合我校的办学思想和⽬标，需要对⽆机⾮⾦属材料⼯程专业课程体系进⾏优化。
⼀、以社会和企业需求为导向，明确⽆机⾮⾦属材料⼯程⾼级应⽤型⼈才培养⽬标 我校⽆机⾮⾦属材料专业毕业⽣绝⼤多数直接进⼊企业⽣产⼀线。
企业要求学⽣既要具有专门化的知识技能，⼜要具备较强的创新精神和⼯程应⽤实践能⼒，这就迫使我们必须优化课程体系，培养适应⼈才市场和地⽅经济建设需要的⾼级应⽤型⼈才。
应⽤型⼈才既要有知识，⼜要有能⼒，更要有使知识和能⼒得到充分发挥的素质，应当具备“厚基础、宽⼝径、重实践、强应⽤”四个突出特点。
因此，⽆机⾮⾦属材料专业⼈才培养⽬标定位是：培养基础牢固、专业⾯向宽、⼯程实践能⼒强，能适应⽆机⾮⾦属材料领域科技及⽣产发展需要，从事科学研究、技术开发、⼯艺和设备设计、⽣产及经营管理等⼯作，具有创新精神和创新能⼒的⾼级应⽤型专门⼈才。
无机非金属材料论文
无机非金属材料论文
无机非金属材料是一类重要的材料，它们在工业生产和日常生活中扮演着重要
的角色。
本文将从其基本特性、应用领域和发展前景等方面来进行论述。
首先，无机非金属材料具有多种基本特性。
它们通常具有高熔点、硬度大、抗
腐蚀性强等特点。
比如，氧化铝、二氧化硅等无机非金属材料在高温、高压下能够保持其稳定性，因此在耐火材料、磨料等方面有着广泛的应用。
此外，无机非金属材料的绝缘性能也是其重要特点之一，因此在电子、通讯等领域也得到了广泛应用。
其次，无机非金属材料在各个领域都有着重要的应用。
在建筑材料方面，水泥、石膏等无机非金属材料是建筑行业不可或缺的材料；在化工领域，氧化铝、氧化硅等材料被广泛应用于催化剂、吸附剂等方面；在电子行业，氧化锌、氧化铝等材料被用于制备电子元件。
无机非金属材料的应用领域之广泛，充分展现了其重要性和不可替代性。
最后，无机非金属材料在未来的发展前景十分广阔。
随着科学技术的不断进步，对材料性能的要求也在不断提高，这就需要无机非金属材料不断进行创新和改进。
比如，通过改变材料的微观结构和添加新的元素，可以使无机非金属材料具有更好的性能，满足不同领域的需求。
同时，无机非金属材料的再生利用和环保性能也将成为未来发展的重要方向，这将进一步推动无机非金属材料的发展。
综上所述，无机非金属材料在工业生产和日常生活中具有重要的地位，其基本
特性、应用领域和发展前景都显示出其重要性和广阔的发展空间。
相信随着科学技术的不断进步，无机非金属材料将会在更多领域得到应用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
无机非金属论文【范本模板】
无机非金属材料期末论文建筑玻璃吴佳隆(14级新能源1班学号1405201030）摘要： 2 1世纪是建筑玻璃高度发展的时期，同时也是高质变的时期，它不再是简单的钢化、夹胶、中空玻璃。
下面我将举例阐述其在建筑中的应用或使用的基本要求及选用原则及建筑玻璃的生产、运输、储存等的知识和技术玻璃的通透及化学稳定性非常好，是建筑物的主要材料之一,但由于它脆性高，易碎，故很难满足某些建筑物特殊功能上的需求.不过,它可通过与其它材料进行复合而达到特殊功能的需求，比如防弹、防爆、防盗、防飓风、抗压、隔音、变色、调光等功能的需求。
这样既能利用玻璃的通透性特点，也能达到建筑玻璃特殊功能的需求。
由于这些新材料的应用，给玻璃赋予了更神奇的特性。
如：S G P 膜的防爆玻璃、防弹玻璃、调光玻璃、S G X 的装饰玻璃、太阳能玻璃等等.关键词: 低辐射中空玻璃透明钢化建筑玻璃 P V B 夹层玻璃保温玻璃 O c e a n G r e y 新型玻璃夹层夹层玻璃中空玻璃镀膜玻璃低辐射中空玻璃目前，国际上公认最为节能的玻璃就是低辐射中空玻璃。
使用这种玻璃,夏季可以大大减少空调的启动时间。
我们发现,在炎热的夏季，如果使用普通单层玻璃，大约半个小时就要重新启动空调, 否则室内会酷热难当。
而使用新型节能玻璃后，室内的温度可以长期保持舒适的温度，时问可以达到3 个小时左右，在夏季的夜晚，由于外界气温是缓慢下降的,所以保温的时间可以更长，基本上可以一觉睡到天亮，也不用再开空调，从而降低了“空调病"发生的可能性，也使得空调的开启时间大大缩短，既节省能源,又延长了空调的使用寿命。
透明钢化建筑玻璃透明钢化建筑玻璃集防火、耐冲击、防紫外线等多功能为一体.据介绍,它是采用多层复合工艺,在两层玻璃之问夹入夹层硅酸、透明防火涂料层、可有效遮断紫外线且能透过可见光线的透明聚酯薄膜和导电性真空镀膜层而制成。
按需要可再设置液晶感湿涂料层。
与原防火玻璃相比，该产品不会损害透明度；透过玻璃板与防火涂料层的复合，可调节耐热性；遭遇火灾时，火焰热接触防火涂料层，涂料形成气绝层，阻止火焰，发挥耐热防火作用；多层复合具有钢化增强作用,缓和并抗冲击，防止玻璃碎裂飞散；透明薄膜层可隔断紫外线，透过可见光,有利于降低冷机房的电耗；形成的导电性真空镀膜层通过其两端设置的电极，可防止结露，而且对室内外来热产生反射，节省冷暖机房的电能；设置电极的导电性真空镀膜层与液晶感温涂料层复合,可变色，起到遮眼和遮阳的作用，同时导电性真空镀膜还具有反射电波的功能,由于它功能多,特别适用于要求防火的玻璃窗、圆屋顶的玻璃屋门罩、玻璃幕墙、高层建筑用玻璃等。
无机非金属材料范文
无机非金属材料范文
陶瓷材料是一种由氧化物、氮化物、碳化物和硼化物等无机非金属材
料组成的材料。
它们具有高硬度、高耐磨性、高耐温性和低热膨胀系数等
优点。
陶瓷材料通常用于制造陶瓷器、陶瓷砖、陶瓷瓷砖、陶瓷齿科材料、陶瓷陶瓷产品、电子陶瓷和结构陶瓷等产品。
玻璃材料是由硅酸盐和其他无机氧化物组成的材料，具有透明、透光、非晶态和不导电的特点。
玻璃是一种重要的建筑材料，用于制造窗户、门、玻璃幕墙和玻璃瓶。
玻璃材料也用于制造光学设备、电子器件和光纤等产品。
高分子材料也是一种无机非金属材料，是由高聚物组成的。
它们具有
高韧性、高耐热性和高绝缘性能。
高分子材料广泛用于制造塑料、橡胶、
纤维和胶粘剂等产品。
高分子材料通常用于制造食品包装材料、可降解材料、医疗器械和工业零件等产品。
复合材料是由两种或多种不同类型的材料组成的材料。
它们结合了各
种材料的优点，具有高强度、耐磨性、耐腐蚀性和低重量等优点。
复合材
料广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑和体育器材等领域。
常见的复合
材料有碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料和金属基复合材料等。
石料材料是一种由石英、方解石和长石等矿石组成的材料。
它们具有
高硬度、高耐磨性和高耐火性。
石料材料广泛用于建筑、道路、铁路和桥
梁等建筑工程中。
常见的石料材料有花岗岩、大理石、石英石和石灰岩等。
关于无机非金属材料的发展探讨
关于无机非金属材料的发展探讨无机非金属材料是除高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称，是20世纪40年代以后随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。
非金属材料成果的不断涌现，为社会的文明进步做出了贡献。
标签：无机非金属材料一、无机非金属材料材料、能源、信息是现代科学的三大支柱，材料是能源和信息的基础。
无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料并驾齐驱，成为当代的三大材料。
无机非金属材料是除高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
非金属材料成果的不断涌现为社会的文明进步做出了很大的贡献。
无机非金属材料是20世纪40年代以后随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来并且迅速发展起来的。
无机涂层属于一种无机非金属材料，它是指在某种底材上涂加一层无机材料（如非金属氧化物、氧化错、氧化钦等）以抵御外部环境对底材的损害，从而提高它们的使用效能或延长使用寿命。
无机涂层已广泛应用于人们日常生活和有关工业领域中。
如：日用搪瓷、化工搪瓷、以及机体上用生物涂层等。
按其性能又可分耐热涂层、耐磨涂层、耐腐蚀涂层、温控涂层、以及选择性光谱抗氧化涂层、吸收涂层等。
无机涂层工艺方法可分为：涂覆法、喷涂法、蒸镀法、高温渗透法和阳极氧化法等。
二、搪瓷简介搪瓷是一种深覆在金属表面的一层或多层玻璃质釉，在高温下烧制而成的金属与无机氧化物牢固结合的复合材料。
搪瓷涂层是一种非晶态无机非金属材料，其表面光滑，具有良好的防腐性。
它兼有钢的强度、延伸性和玻璃的耐酸碱腐蚀、不易污染产品、容易清洗等优点，它可以赋予材料表面耐磨、耐蚀、耐热、耐辐射、以及光、电、热、磁等特殊性能，从而达到提高使用性能、延长使用寿命的目的。
搪瓷主要有两个部分组成：搪瓷用的金属材料和瓷釉（无机玻璃质材料）。
金属表面与玻璃质釉的键合作用相当强，可承受1000kPa/cm2高的拉伸强度。
瓷釉的主要成份是：SiO2，B2O3，Na2O，PbO，TiO2，CaO，F2，其主要功能为：（1）保护金属坯体不受腐蚀；（2）改善产品外观、色泽和亮度。
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标题：高性能CVD金刚石薄膜涂层刀具的研究进展姓名: 罗敏一学号：2010440791班级：无机普2010级01班高性能CVD金刚石薄膜涂层刀具的研究进展摘要: CVD金刚石薄膜涂层刀具制造设备投资小，性能价格比高，极富市场竞争力，因而可成为高效高精度切削加工有色金属及其合金、复合材料和硬脆非金属材料的最理想的新一代刀具材料。
关键词: CVD金刚石薄膜涂层刀具化学气相沉积法刀具性能1 引言金刚石薄膜在力学方面具有许多独特的优良性能，它接近天然金刚石的硬度和耐磨性，具有低摩擦系数、低热膨胀系数、高热导率以及高化学稳定性等特性，从而使其在工模具和耐磨器件领域具有广阔的应用前景,已成为理想的刀具材料。
用金刚石刀具切削硅铝合金等硬质材料时具有加工精度高、切削寿命长、切削力小及加工效率高等优点。
随着汽车工业的发展对金刚石刀具需求量越来越大，天然单晶金刚石和人造聚晶金刚石刀具制造工艺复杂成本较高，而用化学气相沉积方法在硬质合金表面生长一层金刚石薄膜制成的刀具具有金刚石的特性，而且制造简单成本较低，是较好的替代品。
目前国内外研究单位都在积极开发金刚石薄膜涂层刀具，但未形成规模生产和应用，原因是涂层工艺基体材料及刀具几何参数还不能保证。
CVD金刚石薄膜涂层刀具是在刀具基体上直接沉积金刚石薄膜，因而适用于制造复杂形状的刀具。
与其他金刚石刀具相比，CVD金刚石薄膜涂层刀具制造设备投资小，性能价格比高，极富市场竞争力，因而可成为高效高精度切削加工有色金属及其合金、复合材料和硬脆非金属材料的最理想的新一代刀具材料。
2 CVD金刚石薄膜涂层刀具制备工艺-化学气相沉积法(CVD)化学气相沉积(CVD)属于原子沉积类，是利用气态的先驱反应物通过原子、分子间化学反应的途径生成固态涂层的技术。
基于此特点，CVD过程大多在相对较高的压力和较高的沉积温度环境下进行，因为较高的压力有助于提高涂层的沉积速率。
较高的沉积温度可保证化学反应的顺利进行。
CVD涂层工艺温度约为1 000℃，结合力可靠，但也带来了一些性能上的缺陷，如刀具切削刃需经过钝化预处理，刀具表面易出现残余拉应力，且不能用于高速钢刀具表面涂层；另外CVD技术的沉积温度太高，超过了许多材料的热处理温度，在这样高的沉积温度下。
镀层和硬质合金基体材料都面临着晶粒长大和失碳问题，从而产生一种或几种复式碳化物，即所谓的η相，且通常生成在涂层和基体的界面特别是刃口上。
这种相很脆，降低硬质合金的抗弯强度，同时增大刃口的脆性，从而导致刀刃在使用过程中过早损坏。
涂层表面状态和切削用量对金刚石薄膜涂层刀具损坏形式有很大影响。
未研磨的金刚石薄膜涂层刀具表面较粗糙，切屑沿前刀面流出时摩擦阻力较大，切削铝合金等时被切削材料容易在前刀面粘附并进而形成较大的积屑瘤，切削过程中积屑瘤频繁脱落，将对金刚石薄膜产生周期性的剥离作用，从而容易使金刚石薄膜从基体剥落。
相反，对金刚石薄膜涂层刀具前刀面进行适当的研磨后，切屑在前刀面的粘附大幅度下降，只在刀刃处有较小的积屑瘤产生，金刚石薄膜涂层刀具的切削性能得到极大提高，可以较高的切削速度进行长时间稳定切削（图）7 切削用量对金刚石薄膜涂层刀具损坏形式的影响2.1CVD金刚石薄膜涂层刀具原料硬质合金硬质合金是由难熔金属碳化物(wc，Tic等)和金属粘结剂(如Co)的粉末高温下烧结而成的，硬质合金可分为WC基和TiC基两大类。
我国最常用的碳化钨基硬质合金有钨钻类和钨钛钴类。
(1)wc—co(YG)类硬质合金，这类合金由wC和Co组成。
常用牌号有YG3X、YG6X、YG6、YG8等，含Co量分别为3％、6％、6％、8％，主要用于加工铸铁及有色金属。
(2)wc～Tic—co(YT)类硬质合金，这类合金中的硬质相处wc外，还含有5～30％的TiC。
常用牌号有YT5、YTl4、YTl5及YT30，Tic含量分别为5％、14％、15％和30％，相应的钴含量为10％、8％、6％及4％，主要用于加工钢料。
随着合金成分中Tic含量的提高和co含量的降低，硬度和耐磨性提高，抗弯强度则降低。
与YG 类硬质合金比较，YT类台金的硬度提高了，但抗弯强度、特别是冲击韧性却显著降低。
(3)WC—TiC—Tac(NbC)一Co(YG)类硬质合金，这是在YT 类硬质合金成分中加入一定数量的Tac(Nbc)，常用牌号有Ywl和Yw2，加入Tac(№c)可提高抗弯强度、疲劳强度和冲击韧性，提高合金的高温硬度和高温强度，提高抗氧化能力和耐磨性，这类合金既可加工铸铁和有色金属，也可加工钢，因此常称为通用硬质合金。
以上三类都是wc基硬质合金，在实际生产中较为常用，表1为常用硬质合金的化学成分、机械性能及用途。
2.2CVD金刚石薄膜涂层刀具制造1）表面预处理①表面的净化与粗化基体表面净化、粗化处理的主要目的是清除硬质合金刀具在制造过程中不可避免地残留在基体表面上的污染物、吸附物、氧化物, 改变基底表面的微观结构, 去除表面附着强度较低的WC颗粒, 增加反应气源与基体的接触面积, 增加基底表面的表面能, 提高金刚石在硬质基体上的成核密度, 从而增强膜/基的附着力。
常用方法有: 化学清洗、液体超声清洗、机械研磨微粉镶嵌、液体超声处理等。
②表面植晶处理表1由于金刚石的表面能较高, 故一般很难在非金刚石基体上形核。
但在基体表面上, 采用金刚石粉(金刚石膏) 研磨, 去除强度不高的WC颗粒, 同时利用金刚石粉末研磨基体所产生的种子效应等, 都可大大提高金刚石的形核密度。
据报道, 采用纳米级的金刚石粉对硬质合金基体进行超声研磨, 可获得较高的形核密度( 2 ! 1011 cm- 2 ) , 从而在很大程度上提高了金刚石薄膜与基体的附着力。
2）去除或稳定刀具基体表面层Co大量试验的结果表明, 硬质合金基体中作为粘结相的Co不仅抑制金刚石的形核和生长, 而且还会降低金刚石涂层的质量与基体的附着力。
为了抑制粘结相金属Co的不利影响, 国内外进行了大量的试验研究, 结果表明,采用酸刻蚀、等离子体刻蚀、化学试剂纯化、等离子体钝化、化学反应置换Co、激光辐照等方法, 基本上消除了Co粘结相的不利影响, 从而提高了金刚石膜与硬质合金刀具基体的粘结性能。
3）施加中间过渡层金刚石与大部分基体材料的物理性质差别较大。
为消除薄膜与基底因晶格失配、热膨胀系数差异而造成的内应力, 同时阻止在沉积过程中薄膜与基底之间直接发生反应, 防止碳过渡渗入基底及Co在沉积温度下从基底深处向表面扩散, 从而影响金刚石的生长, 可先在基体上生长一层或多层( 厚度为0. 01 ~1μm )物理性质介于基体材料与金刚石薄膜之间的过渡层。
在选用中间过渡层时应遵循几点原则:①热膨胀系数适中, 可释放金刚石薄膜与基体之间的热应力;②与金刚石薄膜和硬质合金要有较好的粘结性能;③化学性能稳定, 具有一定的机械强度;④能与Co反应生成稳定的化合物, 或阻止Co在高温下向涂层扩散, 形成一个障碍层。
目前在硬质合金刀具上沉积的过渡层有: 钛粉和金刚石微粉烧结层、铌/银/铌过渡层、钨/金刚石成分梯度层、无序碳过渡层、类金刚石膜、W /WC过渡层等。
虽然过渡层的制备工艺较复杂, 但调理合理的过渡材料能较充分地发挥过渡层的功能, 改善刀具性能。
国内现状：我国的镀层技术现今主要还处于较为初级的单一镀层技术层面，缺乏顶尖科技含量的镀层技术。
在镀层材料的深度研究方面有欠缺。
国外现状：国外，特别是美国等发达国家在这一方面由于占据了相对其他国家较早发展的时机及科技基础雄厚等先天优势，再加之其雄厚的经济基础对科研投入的保证，发展迅速，处于世界领先地位。
其主要优势在发展方向定位的前卫，其实际技术较全面。
由此可见，国内技术较之国外有很大差距，而且是全方位的，我们要尽快追加研究。
3CVD金刚石薄膜涂层刀具具体性能（写3~4种产品的主要性能）3.1切削性能切削试验在C616 精密车床上进行, 改变切削用量,干切削硅铝合金试件, 用SRM- 1 表面粗糙度测量仪检测试件表面形貌和粗糙度, 用工具显微镜观测刀具磨损及破损情况, 金刚石薄膜一旦脱落就终止切削试验。
干切削含硅量12%～14%的硅铝合金试验数据如表1 所示。
用金刚石薄膜涂层刀具干切削硅铝合金, 刀具初期切削时试件表面粗糙度值不稳定, 这主要是因为金刚石颗粒形成的刃口不平造成的, 进入刀具正常磨损阶段, 试件表面粗糙度值非常稳定, 切削路程相当长, 具有良好的干切削性能。
对表面粗糙度影响最大的切削用量是进给量f, 在较高切削速度的情况下, 只要进给量合适则表面粗糙度值变化不大。
因此, 加大刀尖圆弧半径rε, 进给量f 对表面粗糙度的影响会减小。
从图2 前刀面积屑瘤照片来看, 金刚石涂层刀具在干切削加工铝硅合金的过程中, 刀尖的积屑瘤较大。
刃口金刚石晶粒交错, 表面有微观不平度, 不能和单晶及聚晶金刚石刀具相比, 因此容易造成铝嵌入晶粒间。
从另一方面来看, 在干切削时存在不同程度的积屑瘤, 在不影响表面粗糙度的情况下, 积屑瘤还可以保护刀尖, 提高刀具的寿命。
刀具磨损过程分析: 观察切削试验的切屑形成和刀具磨损形态( 图2) , 发现刀片上的薄膜涂层能阻碍和减缓刀具的磨损。
图2磨损过程的初期, 切削刃上凸出的金刚石晶粒起微刃切削作用, 形成粉( 粒) 状切削, 工件表面粗糙度值较大。
在刀片正常磨损阶段, 能形成C 形或短带状切屑, 前刀面上形成稳定的积屑瘤, 工件表面粗糙度值变化不大,可在较长时间保证刀具切削性能。
当金刚石薄膜脱落后, 底层仍然残留细晶粒金刚石层, 该金刚石层被磨穿, 涂层仍可起边界阻碍作用支撑切削刃进行切削。
3.2 金刚石薄膜( 涂层) 刀具与硬质合金YG6 的对比试验将未经热处理的含硅量24%高硅共晶铸造铝硅圆棒固定在车床上, 分别用金刚石薄膜涂层刀片和未涂层的硬质合金(YG6)刀片进行切削。
切削用量为:v=240m/min,f =0.1 mm/r, ap=0.2mm。
试验过程中采用交叉方式,两种刀片交替进行切削, 保证在试验过程中的条件完全相同。
每切削一段时间, 取下刀片用万能工具显微镜观察刀片刃口, 测量刀片后刀面磨损值VB( 见表2) 。
金刚石薄膜( 涂层) 刀片寿命比基体YG6 提高10 倍以上, 在同等条件下, 以VB= 0.17 为标准, YG6 仅切削8 s; VB=0.17; 金刚石刀具切削174 s, VB=0.15, 寿命是YG6 的22 倍。
正常磨损阶段, 金刚石薄膜涂层刀具磨损较硬质合金YG6 刀具慢, 主要是涂层的支撑作用, 延缓了刀具的磨损, 因此金刚石涂层刀具的寿命更长。
表23.2……力学性能图7 是在金刚石薄膜涂层刀具未作任何研磨加工，连续车削合金时，切削速度和切削深度对金刚石薄膜涂层刀具损坏形式的影响。