孕鑲式工具中金剛石的利用率較低

大部分孕鑲式工具中金剛石的利用率較低，大量昂貴的金剛石在工作中脫落流失于廢屑之中。林增棟等利用金剛石表面金屬化技術來賦予金剛石表面許多新的特性，如優(yōu)良的導熱導電性、熱穩(wěn)性好，改善其原有的理化性能，提高其對金屬或合金溶液的浸潤性等。

早在新石器時代，人類就已經(jīng)開始應用天然的磨石來加工石刀、石斧、骨器、角器和牙器等工具了；1872年，美國出現(xiàn)了用天然磨料與粘土相結合燒成的陶瓷砂輪；這樣當Ni2 、Co2 Mn2不斷在陰極表面吸附時，就把吸附在陰極表面的金剛石不斷包裹起來，形成金剛石復合鍍層。1900年前后，人造磨料問世，采用人造磨料制造的各種磨具相繼產(chǎn)生，為磨削和磨床的快速發(fā)展創(chuàng)造了條件。此后，天然磨具在磨具中所占比例逐漸減少。

磨料磨具類金剛石膜特性

磨料磨具類金剛石膜有機械性能、電阻率及耐腐蝕性、光學性能和穩(wěn)定性;

機械性能：磨料磨具中類金剛石膜具有高硬度和高彈性模量，不同的沉積方法制備的DLC膜硬度差異很大，沉積的工藝參數(shù)對DLC膜的硬度也有影響，膜層內(nèi)的成分對膜層硬度也有一定影響。

但是類金剛石膜也有很高的內(nèi)應力，薄膜的內(nèi)應力是決定薄膜的穩(wěn)定性和使用壽命并影響性能的重要因素，而且內(nèi)應力也會限制膜的厚度。壓應力是由所含的氫造成的，促使sp3和sp2的比例變小，會影響膜的性能，研究發(fā)現(xiàn)含氫量小于1%的類金剛石膜應力較低，另外膜厚的均勻性對內(nèi)應力也有影響。通過在膜中摻雜N、Si、O，金屬內(nèi)應力可以減小，然而內(nèi)應力減小會影響到硬度和彈性模量。規(guī)程規(guī)定“砂輪應在有效期內(nèi)使用，樹脂和橡膠結合劑砂輪存貯一年后必須經(jīng)回轉試驗，合格者方可使用”。

金剛石厚膜刀具的焊接工藝

激光切割：CVD金剛石膜硬度高、不導電(現(xiàn)已有導電型CVD金剛石，但其電阻率很大)、耐磨性極強，常規(guī)的機械加工和線切割等方法不適合于CVD金剛石厚膜的切割。的加工方法是激光切割。

一次焊接是指在真空條件下將CVD金剛石厚膜焊接至某些基體上，形成復合片。金剛石與一般金屬間的可焊接性極差。

目前，金剛石厚膜刀具的焊接工藝主要采用表面金屬化的方法。焊料為含鈦的銀銅合金，鈦的作用是在焊接加熱過程中與金剛石膜表面反應，產(chǎn)生TiC中間層，使金剛石膜表面金屬化，從而提高焊接強度。

焊接用基體通常為K類硬質(zhì)合金。在高真空條件下，采用擴散焊加釬焊的工藝，Ag-Cu-Ti合金作中間層，將金剛石厚膜焊接在硬質(zhì)合金基體上，焊接強度滿足切削加工要求。