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　　申请号：201410028340

　　申请人：上海弗洛勒斯新材料科技有限公司

　　摘要：本发明涉及一种纳米金刚石涂层刀具及其在口腔修复陶瓷加工中的应用，其特征在于：（1）所述的刀具为球头铣刀，刃部螺旋槽的螺旋角为30度，刃长2mm；（2）刀具刃部的顶部有一V型槽，V型槽与刀具中心垂直方向夹角α=1-5°，β=18-25°，V型槽深度随刀具直径变化而变化，V型槽深度S值是刀具直径Ф值的10-18%；（3）刀具的刃部为纳米金刚石涂层，纳米金刚石颗粒直径为20-50nm。头部直径为2-10mm。当头部直径≤4mm时，刀柄直径为≤4mm，柄部直径为4mm；当球头直径>4mm时，柄部直径与头部直径相同。提供的涂层刀具应用于口腔修复预烧结陶瓷加工时走刀量为1400mm/min，主轴速度为25000rpm。有效排出切削形成的粉末，减少断刀现象，寿命提高25-30%。

　　独立权利要求：1.一种纳米金刚石涂层刀具，包括刃部和柄部，其特征在于：（1）所述的刀具为球头铣刀，刃部螺旋槽的螺旋角为30度，刃长2mm；（2）刀具刃部的顶部有一V型槽，V型槽与刀具中心垂直方向夹角α=1-5°，β=18-25°，V型槽深度随刀具直径变化而变化，V型槽深度S值是刀具直径Ф值的10-18%；（3）刀具的刃部为纳米金刚石涂层，纳米金刚石颗粒直径为20-50nm。

　　2.按权利要求1所述的刀具，其特征在于头部直径为2-10mm。

　　3.按权利要求2所述的刀具，其特征在于当球头的头部直径≤4mm时，刀柄直径为≤4mm，柄部直径为4mm；当球头直径>4mm时，柄部直径与头部直径相同。

　　4.按权利要求1所述的刀具，其特征在于V型槽与刀具中心垂直方向夹角α=3°，β=25°，V型槽深度S值是刀具直径Ф值的15%。

　　5.制作如权利要求1所述的刀具的方法，其特征在于：步骤1：选择Co含量控制在<6%的硬质合金，且材料的粒径为1-3μm；步骤2：刀具的成型加工头部直径为2-10mm，刀具刃部的顶部有一V型槽，V型槽的螺旋角为30度，刃长2mm，有效长度为18mm，总长为50mm；V型槽与刀具中心垂直方向夹角α=1-5°；步骤3：刀具涂层的预处理需要涂层的刀具刃部部位表面经特定工艺处理去除钴，使纳米金刚石在刀具表面易于生长，且在表面形成微孔，易于与金刚石涂层的结合，提高基体材料与金刚石涂层的粘附力；所述的特定工艺是使用双氧水进行腐蚀，在硬质合金基体材料表面形成微孔，再用乙醇溶液在超声波中清洗、晾干；步骤4：纳米金刚石涂层将经步骤3处理后的硬质合金刀具放在夹具上，置于反应腔体中，利用热丝CVD在刀具刃部表层制备金刚石涂层，含碳气源在高温下的真空腔体中分解离化后产生原子碳，在沉积基体表面重新键合成纳米金刚石晶相结构，并逐渐形成结晶的纳米金刚石涂层；所述的热丝温度1800-2000℃，基体温度控制在800-1000℃；步骤5：成品清洁将完成涂层的刀具表面的残余石墨灰用吸尘器吸除。

　　6.按权利要求5所述的方法，其特征在于所述的含碳气源组成为甲烷、氢气和氮气的混合气体，其中CH4体积百分浓度为8%-13%，CH4/H2体积比为0.2-0.3，N2/H2体积比为0.1～0.4，反应压力为0.16-10kPa。

　　7.按权利要求1、2或3所述的刀具的应用，其特征在于应用于口腔修复预烧结陶瓷加工时走刀量为1400mm/min，主轴速度为25000rpm。

　　8.按权利要求7所述的应用，其特征在于有效排出切削形成的陶瓷粉末，减少断刀现象，使用寿命提高25-30%。