“硬硬結合”“無懈可擊”的涂層切割刀具

材料牛注：來自托木斯克理工大學(TPU)的科學家們創造了新一代涂層刀具：新刀具不僅耐用，并且能夠切割大多數的材料。該涂層是通過氣體混合物生產金剛石和立方氮化硼薄膜制得的。

高硬度的金剛石涂料已經廣泛應用于切削工具的制造。他們可以切削一部分金屬合金、陶瓷、碳復合材料，但無法切削鋼鐵材料：碳在高溫下與鐵反應并且逐漸崩潰。

要解決這個問題，TPU科學家提出開發一種目前最硬的金剛石與立方氮化硼復合涂層。

立方氮化硼在切割鋼鐵時不會受到損傷，這使得由它制作的刀具幾乎“無懈可擊”。

“目前還未有人合成過多晶碳形式的立方氮化硼涂料。我們想利用立方氮化硼和金剛石的晶格距離的相似性，使立方氮化硼晶體能夠生長在金剛石晶粒上。

“我們的涂層，集成了金剛石和氮化硅涂層的性質，將適用于大多數金屬，” Stepan Linnik解釋道（Stepan Linnik是來自TPU高技術物理研究所的一名實驗室研究工程師）。

研究人員通過氣相等離子體沉積獲得涂層。他們在甲烷和氫氣的混合氣氛中，采用濺射技術開制備金剛石。立方氮化硼則是在乙硼烷氣氛下制得的。制得的涂層涂覆在硬質合金工具表面會顯著增加其強度。

2015年, Stepan Linnik的研究得到了俄羅斯基礎研究基金會(RFBR)：理工大學贏得了未來三年撥款510萬盧布的資助。早些時候，科學家參與了 “TPU博士后”項目。此項目中的年輕的博士從事于一項由一位有經驗的領導人牽頭的前沿項目。根據Stepan Linnik所言，這些項目為他的導師Remnev教授和項目提供了一個機會來開展自己的研究，尋找方法，并為他的項目吸引資金。

2016年初 Stepan Linnik也收到一份來自俄羅斯聯邦總統對年輕科學家金剛石涂層沉積技術發展的資助。

原文地址：'Invulnerable' coatings for cutting tools from gas

感謝材料人編輯部杜征錚提供素材。