硬质合金表面改性生成CNTs增强金刚石膜基结合力研究

项目名称： 硬质合金表面改性生成CNTs增强金刚石膜基结合力研究

项目编号： No.50971062

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 匡同春

作者单位： 华南理工大学

项目金额： 39万元

中文摘要： 将等离子体表面改性技术与纳米材料的奇异特性集成引入金刚石膜/WC-Co硬质合金体系，采用等离子体脱碳(Ar-H2)、渗碳(Ar-H2-CH4)复合处理，在合金表层中依次形成分散的纳米/亚微米孔隙、作为催化剂的纳米Co粒子以底部生长方式在孔隙内生成碳纳米管(CNTs)，实现纳米WC、Co、CNTs复合增强基体表层；然后原位调整等离子体渗碳处理关键参数，在改性的合金基体表面上沉积金刚石膜，基于CNTs端部sp3杂化碳和纳米晶WC的微观结构特点，增强金刚石的形核和膜基结合力，使CNTs成为两端分别联接钴和金刚石的纽带，解决该体系中膜基界面结合力尚差的共性难题。重点研究：1）等离子体脱碳、渗碳复合处理过程中，合金表层内分散的纳米/亚微米孔隙、纳米Co粒子的形成以及催化CNTs生长的机理；2）沉积金刚石膜过程中，CNTs和纳米晶WC促进金刚石形核、增强膜基结合力的界面行为。

中文关键词： 硬质合金；表面改性；碳纳米管；金刚石膜；结合力

英文摘要：

英文关键词： hardmetal；surface modification；carbon nano-tube；diamond film；adhesion