20世纪80年代实现了在低压条件下用CVD法沉积金刚石薄膜后，进一步扩大了金刚石在切削工具上的应用，钻头除主、副刀刃外，螺旋排屑槽中也可涂覆金刚石涂层，立铣刀的外刃、底刃、排屑槽及齿槽均可沉积上金刚石涂层，大大提高了各部位的耐磨性，提高了加工速度及加工效率。沉积CVD涂层的方法很多，但各种方法成膜的质量、膜与基体的结合强度有所不同。

　　

　　CVD金刚石膜的成长过程包括：核生产，成长，成膜。

　　

　　CVD金刚石膜的原料气为甲烷，随其浓度增加结晶颗粒大小有变小的倾向，非金刚石成分比会增大，而硬度则随之下降。

　　

　　类金刚石(DLC)涂层

　　

　　在金刚石涂层实用化、商品化过程中，人们又开发了DLC(Diamond Like Carbon)涂层，即类金刚石涂层，又称类金刚石碳。它是金刚石与石墨结构的非晶质碳膜，具有接近金刚石的高硬度，以不同的涂层方法制成后，其硬度约为 HV1000～8000，摩擦系数低(0.005～0.200)，表面非常平滑粗糙度可达Ra0.01μm，而金刚石涂层沉积膜因是金刚石结晶体，结晶晶粒取向不同，形成突起部分，致使表面粗糙度不佳(Ra=0.53μm)。

　　

　　DLC成膜方式有CVD法，也有三菱神户工具公司新开发的PVD法，即物理气相沉积法。CVD法用碳化氢气体作原料气使之活性化，通过化学反应沉积析出类金刚石膜，膜中含有氢。而新开发的PVD法将固体碳棒作为电极，采用阴极电弧溅射法，从固体电源飞出具有运动能量带正电荷的碳原子，使之与基板相撞成膜。在磁路设计上，由于加了一个偏转磁场，使碳原子发生偏转，在此偏转过程中可除去碳团及不纯物质。由于成膜过程不受基板温度影响，故涂层膜中残余应力小。用此法形成的DLC涂层金刚石与石墨成分比例适当，从而抑制了易发生的脆性损伤，同时具有高耐磨性和高结合强度。

　　

　　一般方法制成的DLC涂层，最高硬度HV3500，而三菱新法制成的DLC涂层最高硬度可达HV8000，涂层中氢、碳团及不纯物质少，其品质可与金刚石涂层相匹敌。DLC涂层在表面粗糙度、摩擦系数、抗粘结熔结性能方面比金刚石涂层好，价格也有优势，在复合材料加工方面是值得推荐的优异刀具材料。

　　

　　DLC涂层基体材料为K类硬质合金，一般的DLC涂层压痕边缘膜层剥离，而新开发的PLC涂层边缘没有出现剥离，可知其与基体结合强度非常高。

　　

　　DLC涂层刀具加工实例
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