刀具涂层技术的进展和应用
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篇1：刀具涂层技术的进展和应用
刀具涂层技术的进展和应用
切削刀具材料不仅需要有很高的硬度和耐磨性,而且需要有较好的抗弯强度和冲击韧性.这两方面的性能相互矛盾,难以兼顾.在刀具表面敷以涂层,是解决这一矛盾的'有效方法.
作 者：于启勋 张京英 作者单位：北京理工大学机械与车辆工程学院 刊 名：航空制造技术 ISTIC英文刊名：AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(7) 分类号：V2 关键词：篇2：浅谈刀具涂层技术发展及应用
近30余年来，刀具涂层技术迅速发展，涂层刀具得到了广泛应用，1969年德国克虏伯(Krupp)公司和瑞典山特维克(Sandvik)公司研发成功了化学气相沉积(CVD)涂层技术，并向市场推出了CVDTiC涂层硬质合金刀片产品。20世纪70年代初，美国本夏(R.Runshan)和拉格胡南(A.Raghuran)研发了物理气相沉积(PVD)工艺，并于1981年将PVDTiN高速钢刀具产品推向市场。当时CVD涂层工艺温度约 1000℃，主要用于硬质合金刀具(刀片)的表面涂层;PVD涂层工艺温度为500℃和500℃以下，主要用于高速钢刀具的表面涂层。
后来，CVD和PVD涂层技术不断迅速发展，在涂层材料、涂层设备和工艺等方面都有了很大进步，而且发展了多层材料的涂覆技术，使涂层刀具(刀片)的使用性能有了很大的提高。PVD涂层技术过去主要用于高速钢刀具，而近年来随着PVD涂层技术飞跃发展，也成功用于硬质合金刀具(刀片)，占领了硬质合金涂层刀具(刀片)的一半阵地。现在，涂层高速钢刀具和涂层硬质合金刀具(刀片)广泛应用，已占全部刀具使用总量的50%以上。
涂层刀具的优越性
在韧性较好的刀具(刀片)基体上进行表面涂层，涂覆具有高硬度、高耐磨性、耐高温材料的薄层(如TiN、TiC等)，使刀具(刀片)具有全面、良好的综合性能。未涂层高速钢的硬度仅为62~68HRC(760~960HV)，硬质合金的硬度仅为89~93.5HRA(1300~1850HV);而涂层后的表面硬度可达~3000HV以上。
①由于表面涂层材料具有很高的硬度和耐磨性，且耐高温。故与未涂层的刀具(刀片)相比，涂层刀具允许采用较高的切削速度，从而提高了切削加工效率;或能在相同的切削速度下，提高刀具寿命。
②由于涂层材料与被加工材料之间的摩擦系数较小，故涂层刀具(刀片)的切削力小于未涂层刀具(刀片)。
③用涂层刀具(刀片)加工，零件的已加工表面质量较好。
④由于涂层刀具(刀片)的综合性能良好，故涂层硬质合金刀片有较好的通用性，一种涂层硬质合金牌号的刀片具有较宽的使用范围。
刀具涂层技术的发展和进步
笔者多次参观了国际机床工具展览会，收集到很多资料，并听取了各大工具公司的技术报告，从而了解到刀具产品表面涂层技术的发展和进步。
CVD涂层技术的进展
过去，硬质合金刀具表面涂层采用高温化学气相沉积(HTCVD)工艺。在常压或负压的沉积系统中，将纯净的H2、CH4、N2、TiCl4、AlCl3、CO2等气体根据沉积物的成分，按一定配比均匀混和，依次涂到具备一定温度(一般为1000~1050℃)的硬质合金刀片表面，即在刀片表面沉积TiC、TiN、TiCN、Al2O3或者它们的复合涂层。直到现在，HTCVD仍是使用最多的工艺方法，除HTCVD外，还有等离子体化学气相沉积(PCVD)工艺，它是在硬质合金刀具(刀片)表面涂层的另一种方法，因这种涂层工艺温度较低(700~800℃)，故刀片的抗弯强度降低。因为TiC与基体材料的线膨胀系数最接近，通常用TiC 薄层先涂在基体表面上，外面再涂TiN、Al2O3,如TiC/TiN、TiC/Al2O3、TiC/TiCN/TiN等。
后来，发展了各种不同组合的多层涂层。笔者在多次展览会上调查和统计了瑞典、德国、美国、日本、韩国、以色列和中国各公司的CVD涂层硬质合金刀片产品，涂层材料有以下组合：TiCN/Al2O3、TiCN/TiC/TiN、TiCN/TiC/Al2O3、TiCN/Al2O3/TiN、TiCN/TiC/Al2O3/TiN、TiCN/Al2O3/TiCN、 TiN,TiC/TiCN/TiN、TiN/TiCN/TiN等。可以看出，近年多用TiCN或TiN作底层，这是因为基体硬质合金有了改进，例如采用了梯度结构，才有可能用TiCN或TiN垫底。此外，TiN涂层不宜单独使用，因为与硬质合金相比，TiN的硬度提高不多，TiN必须与TiC、TiCN、 Al2O3等组合使用。
PVD涂层技术的进展
早期，PVD涂层均采用“真空蒸镀法”,膜层往往不均匀，与基体的结合不够牢固，后发展了“真空磁控溅射法”和“真空等离子镀工艺”,效果很好，
现在刀具表面涂层主要用后两种方法。
早年，PVD涂层只用于高速钢刀具，涂层材料几乎只用TiN一种。后来，改进了涂层工艺，发展了多种涂层材料和多层涂层，在硬质合金刀具上也得到了大量的应用。涂层效果比以往大有进步。TiN涂层材料仍在使用，新兴的涂层材料是TiAlN和AlTiN,其使用效果优于TiN。
欧洲的PVD涂层技术水平最高，领先于其他国家和地区。知名的厂商有欧瑞康巴尔查斯(OerlkonBalzers)公司、德国PVT等离子真空技术公司和丹麦尤尼莫克(Unimerco)公司等。他们的PVD涂层设备和工艺先进，涂层材料品种多，涂层刀具和其他产品使用性能好。
国外一些知名的高速钢和硬质合金工具厂，都有涂层刀具(刀片)产品，但涂层设备和工艺多购自涂层技术的专业公司，或与之合作，而不是自行研制。据悉，瑞典山特维克公司和以色列伊斯卡公司的PVD涂层设备都是从欧瑞康巴尔查斯公司购进的。中国也应当这样做，这是一条既好又快的道路。例如，中国哈尔滨第一工具厂和德国PVT公司合作，成立了哈一工普威特镀膜合资股份公司。欧瑞康巴尔查斯公司在全球设有77个涂层中心，在中国苏州、天津和汉江各设有一个中心，中国邻近城市和地区的工具厂家，其涂层产品多在上述中心进行涂层。湖南株洲硬质合金厂和四川自贡长城硬质合金厂的涂层设备都是从国外引进的。
CVD涂层新技术在超硬材料涂层方面的应用
利用“热丝CVD法”、“等离子体喷射CVD法”、“火焰燃烧法”等工艺能在硬质合金或高速钢刀具表面沉积金刚石薄膜(10μm)。CVD金刚石膜的力学、物理性能介于天然金刚石和热压聚晶PCD金刚石之间，能够有效地加工有色金属。
如增加沉积时间，可在基体或衬底(一般用硅片)上沉积出厚度大于0.5mm的厚膜。将厚膜从基体上剥离，并切割成一定形状的小块，再将小块钎焊在基体刀片(一般为硬质合金刀具)上使用。CVD厚膜金刚石刀具应用范围大于薄膜涂层刀具。在CIMT2007上，很多国内外刀具公司都有CVD薄膜金刚石涂层刀具产品，但只有少数厂家有厚膜产品。北京东方天地超硬材料工具公司能生产金刚石厚膜刀具产品，并且已有多年的经验。厚膜刀具应用范围较广，能加工各种有色金属、非金属硬材料及颗粒增强的复合材料等。
PVD涂层新技术在超硬材料涂层方面的应用
武汉大学物理系用直流反应磁控溅射法在刀具表面沉积出氮化碳(CxNy)超硬涂层薄膜，厚度只有几个微米，硬度可达40~50GPa.CxNy涂层刀具能切削黑色和有色金属。
实验数据
笔者对涂层高速钢和硬质合金刀具(刀片)的切削性能进行了长期的研究，进行了很多科学实验。兹介绍部分实验数据如下：
①在相同的切削条件下，涂层刀具刀片的使用寿命比未涂层刀具(刀片)提高3~5倍。在相同的切削条件下，相同刀具寿命时，涂层刀具的切削速度比未涂层刀具提高20~30%.
②在相同的切削条件下，涂层刀具(刀片)的切削力小于未涂层者。笔者用涂覆TiC硬质合金刀片车削钢材与未涂层刀片对比，主切削力Fc可减小3%~4%,TiN或TiC/TiN涂层刀片的Fc约可减小6%,进给力Ff与切深力Fp的减小尤为显着。Al2O3涂层刀片与切削力的减小效果与TiN涂层刀片接近。
③笔者曾用CVD涂层金刚石厚膜刀具，加工过硅铝合金、各种硬铝、铅黄铜、无氧铜、碘化钛以及纤维增强和颗粒增强的复合材料等，均取得较好效果。但用作超精密切削的刀具，其效果不如天然金刚石刀具。
④笔者曾用CxNy涂层高速钢钻头在高强度钢上钻孔，与未涂层钻头相比，涂层钻头的使用寿命提高7~9倍。在其他高速钢刀具上涂覆CxNy,亦有显着效果。又曾在硬质合金刀片上涂覆CxNy,用以车削钢料，效果尚不够理想，其使用寿命不超过普通TiC涂层硬质合金刀片。
中国的刀具涂层技术与工业发达国家相比尚有很大差距，涂层刀具的数量也差得很远，大致只占全部刀具的20%.其中数控机床和加工中心上使用得多一些，在普通的非数控机床上则少得可怜，原因是认识问题和价格等因素。我们应该努力提高刀具涂层技术和应用技术的水平，大力推广应用涂层刀具，促进切削加工和机械制造水平的提高。
篇3：浅析RNAi技术及其应用进展
浅析RNAi技术及其应用进展
叙述了RNA干扰的'发现过程、作用机理和在生命科学中的研究情况.
作 者：黄玉茜 黄永强 王海红 王玉莲 Huang Yuqian Huang Yongqiang Wang Haihong Wang Yulian 作者单位：山东省聊城市第一中学,252059 刊 名：中学生物学 英文刊名：MIDDLE SCHOOL BIOLOGY 年，卷(期)： 25(3) 分类号：Q-49 关键词：RNAi dsRNA 基因沉默篇4：体外循环中肝素涂层管道应用的进展
体外循环中肝素涂层管道应用的进展
[关键词] 体外循环 肝素 涂层 管道 综述健康网讯:
卢 蓉，范慧敏（综述），刘中民（审校）（同济大学附属东方医院心胸外科，上海 20） 最好的血液相容表面莫过于血管内皮细胞。有研究表明，微血管内皮细胞表面存在着肝素样分子和其他生物活性物质，可防止局部血栓形成。如能把肝素结合在人工材料的表面，有可能使人工材料部分模拟人体血管内皮功能，避免血栓的形成，增加人工材料的生物相容性。1963年Gott等［1］首次采用离子结合方式将肝素与合成材料结合，以增加人工血管的抗血栓特性。此后人们发现肝素涂层材料可有效提高聚合材料的生物相容性，从而减轻术后全身炎症反应。1 肝素涂层材料的原理与构造 1.1 离子结合方式 是利用肝素本身含有大量负电荷，用阳离子表面活性剂或含有阳离子的聚合物涂抹于材料表面，通过电荷来吸附肝素分子。目前市场上的Duraflo II表面（Baxter Healthcare Corp，Bentley Laboratories Divition，Irvine,Calif.）即是采用离子结合方式。 1.2 共价结合方式 是通过特殊共价键使肝素分子结合于材料表面。使用碳化二亚胺把肝素连接到水解聚甲基丙烯酸甲酯上；肝素再通过戊二醛以共价键结合在聚乙烯醇上。共价键结合需要特殊的化学反应，把肝素结合到聚合材料表面。对CPB用品来说，每个部分材料的表面均需独立地进行肝素涂层。此种方法可使肝素活性降低，随使用时间延长逐渐损耗，在某些情况下可能导致设备表面物理性损害。其可能的原因是肝素作为一种粘多糖在共价键结合的过程中活性常发生改变。目前市售Carmeda生物活性表面（Carmeda BioActive Surface, Carmeda, Stockholm, Sweden，CBAS）即是采用共价结合方式。 1.3 物理结合方式 是用肝素分子与聚合材料混合，在血液接触面缓慢释放肝素分子，达到抗血栓形成的作用。 1.4 结合方式的评价 从现有的报道来看，共价键结合的材料性能可能更好一些。研究发现，与Duraflo II相比，CBAS能显著降低常温CPB中组织纤溶酶原激活物，补体及白细胞激活也明显减少［2-4］。Moen等［3］ 研究了两种表面对血液激活的影响。与CBAS组相比，Duraflo II组乳铁蛋白及MPO的`释放明显增加；且前者TCC形成及白细胞激活最少。关于肝素涂层管道（heparin-coated circuits, HCC）对术后结果的影响，研究表明，Carmeda组在术后拔管时间、住院时间和节约费用方面都显著低于Duraflo II组［5］。Ovrum等报道［6］在常规冠状动脉搭桥术中减少全身肝素用量，使用这两种类型管道，均有良好临床效果，但两者相比并无明显差异。2 肝素涂层管道的临床应用 初期临床应用中仅能在膜肺上涂抹肝素。单纯应用肝素涂层膜肺（HCO）可减轻纤维蛋白原、凝血因子XII和高分子激肽原消耗，减少血浆补体C3a和游离血红蛋白水平，并且不影响气体交换［7］。目前已有完全肝素涂层的CPB管道、氧合器、过滤器、插管等，使得正确评价和临床应用肝素涂层管道成为可能。 人们最初使用HCC主要是为了减少肝素用量以便于减少术后失血及需血量。研究表明肝素本身可以引起纤溶和血小板的功能障碍［8］，这些副作用是剂量依赖性的；肝素-鱼精蛋白复合物可以通过经典途径激活补体［9］。应用肝素涂敷管道是减少肝素用量的唯一方法，从而有效地减少肝[1] [2] [3] [4] [5] [6]篇5：刀具干切削技术的应用优势
干切削技术对传统生产方式一个重大创新，种崭新清洁制造技术，世界各国日益严厉环保法规，有利于加速干切削技术推广与应用;各种超硬、耐高温刀具材料及其涂层技术发展，为干切削技术创造了极为有利条件;最小量润滑装置有效应用各种心小孔孔加工标准刀具出现，使准干切削铝合金各种难加工材料孔加工获得了越来越多应用。它一种新兴绿色制造技术.对实施人类可持续发展战略有重要意义，新世纪前沿制造技术。
随着高速机床、加工中心及加工技术迅猛发展，切削速度和切削功率急剧提高，使得单位时间内的金属切除量大量增加，机床加工过程使用切削液用量越来越大，其流量有时高达80～100L/min。但在高速切削时切削液实际上很难到达切削区，切削液很难起到冷却作用。因此，高速切削技术的发展推动了干切削技术的研究。
另外，在某些特殊的加工应用中，例如医学植入领域中为髋部植入一个球形关节，切削液可能弄脏零件或产生污染，因此，切削液在特殊的加工领域中是绝对不允许使用的。
干切削加工技术是一种在加工过程中不用或微量使用切削液的加工技术，是一种对环境污染源头进行控制的清洁环保制造工艺。它作为一种新型的绿色制造技术，不仅环境污染小，而且可以省去与切削液有关的装置，简化生产系统，能大幅度降低产品的生产成本，通时形成的切屑干净清洁，便于回收处理。干切削已成为目前绿色制造工艺研究的一个热点，并已经在实际加工中得到了成功应用，
干切削对刀具必须要有严格的性能要求：瑞士著名FRAISA高速刀具品牌独特的刀具形状和针对性专业涂层，特别能满足干切削对刀具性能的要求，具备以下优点：
①具有优良的热硬性和耐磨性。
干切削是的切削温度通常比湿切削时的高得多，热硬性高的刀具材料才能有效地承受切削过程的高温，保持良好的耐磨性。刀具材质的硬度为工件材料的4倍以上。
②较低的摩擦系数。
降低刀具与切屑、刀具与工件表面之间的摩擦系数，在一定程度上可替代切削液的润滑作用，抑制切削温度上升。
③较高的高温韧性。
干切削时切削力比湿切削要大，并且干切削的切削条件差，因此刀具具有较高的高温韧性。
④较高的热化学稳定性。
在干切削的高温下，刀具仍然保持较高的化学稳定性，减小高温对化学反应的催化作用，从而延长刀具寿命。
⑤具有合理的刀具结构和几何角度。
合理的刀具结构和几何角度，不但可以降低切削力，抑制积屑瘤的产生，降低切削温度，而且还有断屑和控制切屑流向的功能。刀具形状保证了排屑顺畅，易于散热。
篇6：转基因技术的研究及应用进展
转基因技术的研究及应用进展
转基因技术的飞速发展不仅为基因表达、调控和遗传研究提供了一个理想的实验体系,更重要的是为生物定向改良和分子育种提供了一种较佳的方法,使其成为基因工程和育种的.最有效途径.为了能够深刻地了解目前主要的三种转基因技术--农杆菌、基因枪、离子束介导技术,本文简要地阐述了这三种转基因技术的原理、特点,并通过对比较详尽的说明了各技术目前存在的问题,总结了近年来转基因技术的研究及应用进展,并在最后阐明了三种技术的前景及展望.
作 者：王连峰 张军 曾宪贤 陈恒雷 WANG Lian-feng ZHANG Jun ZENG Xian-xian CHEN Heng-lei 作者单位：新疆大学,离子束生物工程中心,新疆,乌鲁木齐,830008;新疆大学,物理科学与技术学院,新疆,乌鲁木齐,830046 刊 名：生物技术 PKU英文刊名：BIOTECHNOLOGY 年，卷(期)： 18(3) 分类号：Q9344+.13 关键词：转基因 农杆菌 基因枪 离子束篇7：红外光谱技术应用的进展
红外光谱技术应用的进展
对红外光谱(IR)分析技术的研究进展和应用现状进行综述,叙述了漫反射、衰减全反射、连用技术、傅立叶红外光谱仪的`研制进展和红外光谱技术在医药、化工、环境等方面的应用.
作 者：邱颖 陈兵 贾东升 QIU Ying CHEN Bing JIA Dong-sheng 作者单位：邱颖,贾东升,QIU Ying,JIA Dong-sheng(洛阳市环境监测站,河南,洛阳,471002)陈兵,CHEN Bing(洛阳市环境监察支队,河南,洛阳,471002)
刊 名：环境科学导刊 英文刊名：ENVIRONMENTAL SCIENCE SURVEY 年，卷(期)：2008 27(z1) 分类号：X85 关键词：红外光谱 连用技术 应用篇8：红外显微成像技术及其应用进展
红外显微成像技术及其应用进展
摘要：红外显微成像技术诞生于20世纪90年代中期,该方法的应用研究在国外刚刚起步,而在国内这项技术还未被广泛认识.它是一种快速、无损的`检测技术,具有图谱合一、微区化、可视化、高精度和高灵敏度等优点.文章概述了红外显微成像系统的组成、工作原理及工作方式,重点介绍了其在生物医学、微生物学、法庭科学、材料学、营养饲料学以及农产品质量检测方面的研究进展,分析了红外显微成像技术的研究难点,并对其发展趋势进行了展望. 作者： 李晓婷[1]朱大洲[2]潘立刚[3]马智宏[3]陆安祥[3]王冬[3]王纪华[4] Author： LI Xiao-ting[1] ZHU Da-zhou[2] PAN Li-gang[3] MA Zhi-hong[3] LU An-xiang[3] WANG Dong[3] WANG Ji-hua[4] 作者单位： 上海交通大学农业与生物学院,上海40; 国家农业信息化工程技术研究中心,北京100097北京农产品质量检测与农田环境监测技术研究中心,北京,100097国家农业信息化工程技术研究中心,北京,100097上海交通大学农业与生物学院,上海200240;北京农产品质量检测与农田环境监测技术研究中心,北京100097 期 刊： 光谱学与光谱分析 ISTICEISCIPKU Journal： Spectroscopy and Spectral Analysis 年，卷(期)： , 31(9) 分类号： O657.3 关键词： 红外 显微成像 光谱 检测 机标分类号： R31 TP3 机标关键词： 红外 显微成像技术 应用进展 Application Progress 显微成像系统 农产品质量 应用研究 研究进展 微生物学 生物医学 检测技术 工作原理 工作方式 高灵敏度 法庭科学 发展趋势 饲料学 可视化 检测方 基金项目： 北京市科技计划项目，农业部(948计划)项目篇9：污泥填埋技术应用进展
污泥填埋技术应用进展
提出在未来一个时期内,污泥填埋仍为适合我国国情的污泥处置方式.就此系统分析了污泥的土力学性质对污泥填埋方式的.影响,并提出了改善污泥填埋特性的技术措施.
作 者：赵乐军 戴树桂 辜显华 作者单位：赵乐军(天津市市政工程设计研究院,天津,300051)戴树桂(南开大学,环境科学与工程学院,天津,300073)
辜显华(重庆市巫山县自来水公司,重庆,404700)
刊 名：中国给水排水 ISTIC PKU英文刊名：CHINA WATER & WASTEWATER 年，卷(期)： 20(4) 分类号：X703.1 关键词：污泥处置 填埋 土力学性质篇10：火电厂化学水处理技术进展与应用探讨
火电厂化学水处理技术进展与应用探讨
摘要：分析国内外电厂化学水处理技术的主要发展特点与趋势,从水处理工艺、水处理监控技术等方面阐述电厂化学水处理技术的最新进展与应用情况.作 者：郝庆 黄甫怀阳 作者单位：江苏省设备成套有限公司,江苏南京,210009 期 刊：机电信息 Journal：MECHANICAL AND ELECTRICAL INFORMATION 年，卷(期)：2010, (18) 分类号：X7 关键词：火电厂 化学水处理技术 进展 应用【刀具涂层技术的进展和应用】相关文章：
8.蓝牙技术及应用
9.论文进展
10.进展情况汇报
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