DLC涂层CFRP性能的影响

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碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有轻质、高强度、抗疲劳、耐腐蚀和可设计性强等优异性能，被广泛应用于航天、航空、汽车、能源等领域。它是典型的难加工材料。传统的硬质合金铣刀已不能满足其加工要求，需增加耐磨涂层。

金刚石薄膜因硬度高、导热率高及摩擦系数低等优点，成为制作CFR刀具耐磨涂层的理想材料。于是，杨小潘等人在国内外专家研究CFRP的切削加工特点的基础上，有针对性开展了3种硬质合金基体相同、涂层工艺和薄膜结构不同的金刚石涂层诚铣刀研究，刀具涂层工艺参数如表所列。

在相同的硬质合金立铣刀基体上，分别制备了粗晶、细晶、复合晶3种不同涂层工艺的CVD金刚石薄膜。

(1)通过扫描电观察，粗晶金刚石涂层表面晶粒呈块状结构;细晶粒金刚石涂层表面晶粒结构呈球形结构;复合晶金刚石涂层表面晶粒呈锥体结构。

(2)粗晶金刚石涂层硬度高，耐冲击，但晶界明显,易产生涂层微崩;细晶金刚石涂层结构致密，但硬度较低;质复合晶金刚石涂层结合了粗晶和细晶工艺的优点，耐磨性较佳。

(3)在相同的切削条件下对碳纤维复合材料进行铣削加工试验，复合晶工艺的金刚石涂层铣刀使用寿命较长，约为粗晶金刚石涂层铣刀的1.35倍、细晶金刚石涂层铣刀的1.59倍，更适合于碳纤维复合材料的铣削加工。

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