超硬質(zhì)碳化鎢噴涂通常是指由III、IV和V主族元素組成的共價(jià)鍵化合物(碳化物、氮化物〉和單質(zhì)(金剛石)組成,有單晶、多晶和非晶等多種,如金剛石,立方氮化硼(C-BN〉,氮化碳(C3N4和CNX),硼氮碳(BCN)及類金剛石(DLC)等。其硬度很高,接近天然金剛石硬度。通常,超硬涂層的硬度為800GPA以上;但也有學(xué)者把400GPA以上的共價(jià)鍵化合物涂層視為超硬涂層。類金剛石涂層的硬度變化范圍大,與結(jié)構(gòu)中SP3鍵含量有關(guān)。
通常把不含氫的四方非晶碳TA-C也稱非晶金剛石涂層,視為超硬涂層,而其他的類金剛石涂層視為一般硬質(zhì)涂層。除金剛石外,其他材料都是人工合成的,沒(méi)有天然對(duì)應(yīng)物。另外,近年來(lái)廣泛研究的納米多層結(jié)構(gòu)涂層和納米晶復(fù)合涂層的硬度也在超硬涂層的硬度范圍內(nèi),并具有綜合的優(yōu)異性能,因而備受人們的青睞。
超硬碳化鎢噴涂材料可分為一元系(單質(zhì)〉化合物、二元系化合物、三元系化合物及可能更多元系的化合物。
超硬涂層材料的主要特點(diǎn)是:
?、倩瘜W(xué)鍵以共價(jià)鍵為主,離子鍵成分少;
?、谟稍刂芷诒碇械?、3周期的III、IV族的氮乂碳化物及單質(zhì)組成,組成元素的原子半徑很小。
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