[发明专利]一种具有金刚石薄膜的硬质合金及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有金刚石薄膜的硬质合金的制备方法，其特征在于，包括：

提供硬质合金基体，对所述硬质合金基体进行预处理；

将预处理后的所述硬质合金基体置于含稀土金属氧化物和金刚石粉的悬浊液中，进行植晶操作，使所述硬质合金基体表面吸附一层所述稀土金属氧化物和所述金刚石粉；

在吸附有所述稀土金属氧化物和所述金刚石粉的所述硬质合金基体的表面沉积金刚石薄膜，得到具有金刚石薄膜的硬质合金，所述沉积过程中，通入的气源包括稀土金属氟化物，所述稀土金属氟化物在沉积过程中转变成稀土金属单质，所述金刚石薄膜中掺杂有所述稀土金属氧化物和所述稀土金属单质，所述稀土金属氧化物中的稀土金属元素包括钇、铈、镧中的一种或多种，所述稀土金属单质包括钇、铈、镧中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的具有金刚石薄膜的硬质合金的制备方法，其特征在于，所述金刚石粉的粒径为5.0nm-10nm。

3.如权利要求1所述的具有金刚石薄膜的硬质合金的制备方法，其特征在于，所述植晶操作包括在功率2kW-8kW下超声处理15min-45min。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的制备方法制得的具有金刚石薄膜的硬质合金，其特征在于，包括硬质合金基体以及沉积在所述硬质合金基体表面的金刚石薄膜，所述金刚石薄膜中掺杂有稀土金属氧化物和稀土金属单质，所述稀土金属氧化物中的稀土金属元素包括钇、铈、镧中的一种或多种，所述稀土金属单质包括钇、铈、镧中的一种或多种。

5.如权利要求4所述的具有金刚石薄膜的硬质合金，其特征在于，所述金刚石薄膜中稀土金属元素的质量含量为0.5%-3.0%，所述稀土金属元素的质量含量包含了所述稀土金属氧化物中的稀土金属元素含量和所述稀土金属单质中的稀土金属元素含量。

6.如权利要求4所述的具有金刚石薄膜的硬质合金，其特征在于，所述金刚石薄膜的厚度为4μm-8μm。

7.如权利要求4所述的具有金刚石薄膜的硬质合金，其特征在于，所述稀土金属氧化物分布在靠近所述硬质合金基体一侧的所述金刚石薄膜中，所述稀土金属单质分布在整个所述金刚石薄膜中。

8.一种如权利要求4-7任一项所述的具有金刚石薄膜的硬质合金或权利要求1-3任一项所述的制备方法制得的具有金刚石薄膜的硬质合金在刀具、模具、耐磨零件中的应用。