TW202212600A - 被覆有鑽石之工具及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之被覆有鑽石之工具具備基材、及配置於上述基材上之鑽石層，且上述鑽石層之按ISO25178所規定之偏度Ssk超過0。

Description

被覆有鑽石之工具及其製造方法
本發明係關於一種被覆有鑽石之工具及其製造方法。
鑽石之硬度非常高，其平滑面具有極低之摩擦係數。因此，一直以來，天然單晶鑽石或人工鑽石粉末被用於工具用途。進而，二十世紀八十年代確立了利用化學氣相合成(CVD)法來形成鑽石薄膜之技術，自此以後開發出了使鑽石成膜於三維狀基材而獲得之切削工具或耐磨工具(以下，該等工具亦記為「被覆有鑽石之工具」)。
日本專利特表2001-501873號公報(專利文獻1)中，揭示有一種包含超硬合金或金屬陶瓷之基材之表面由鑽石層被覆之鑽石被覆體。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特表2001-501873號公報
本發明之被覆有鑽石之工具具備基材、及配置於上述基材上之鑽石層，且 上述鑽石層之按ISO25178所規定之偏度Ssk超過0。
本發明之被覆有鑽石之工具之製造方法具備以下步驟： 準備基材； 於上述基材上藉由化學氣相生長法形成鑽石層；及 對上述鑽石層進行氧離子蝕刻而獲得被覆有鑽石之工具。
[本發明所欲解決之問題] 近年來，為了提高生產性，而追求一種尤其在鋁合金之切削加工中，具有優異之耐熔接性及耐磨耗性，具有更長之工具壽命的被覆有鑽石之工具。
[本發明之效果] 本發明之被覆有鑽石之工具尤其在鋁合金之切削加工中，亦具有較長之工具壽命。
[本發明之實施方式之說明] 首先，列舉本發明之實施形態進行說明。 (1)本發明之被覆有鑽石之工具具備基材、及配置於上述基材上之鑽石層，且 上述鑽石層之按ISO25178所規定之偏度Ssk超過0。
本發明之被覆有鑽石之工具尤其在鋁合金之切削加工中，亦能具有較長之工具壽命。
(2)較佳為，上述鑽石層之按JIS B 0601：2013所規定之表面粗糙度Ra為0.5 μm以下。
藉此，被覆有鑽石之工具之耐熔接性提高，工具壽命變得更長。又，被削材之面品質亦提高。
(3)較佳為，於測定上述鑽石層之拉曼位移900 cm -1以上2000 cm -1以下之拉曼光譜時，鑽石之峰面積強度Id與光譜整體之面積強度Is之比Id/Is為0.08以上。
藉此，鑽石層中之sp3碳較多，容易與鋁合金熔接之sp2碳較少，因此被覆有鑽石之工具之耐熔接性提高，工具壽命變得更長。
(4)較佳為，於上述鑽石層中，由上述被覆有鑽石之工具之表面側之主面S、與自上述主面S起朝向上述基材側沿著上述主面S之法線方向距離為20 nm之假想面Q包圍的區域R中，含氧率之最大值為20原子%以上。
藉此，鑽石層之耐氧化性提高，被覆有鑽石之工具之耐熔接性及耐磨耗性提高，工具壽命變得更長。
(5)本發明之被覆有鑽石之工具之製造方法具備以下步驟： 準備基材； 於上述基材上藉由化學氣相生長法形成鑽石層；及 對上述鑽石層進行氧離子蝕刻而獲得被覆有鑽石之工具。
藉此，可獲得尤其在鋁合金之切削加工中，亦能具有較長工具壽命之被覆有鑽石之工具。
[本發明之實施方式之詳細情況] 以下，參照附圖對本發明之被覆有鑽石之工具及其製造方法之具體例進行說明。於本發明之附圖中，相同之參考符號表示相同之部分或相當之部分。又，關於長度、寬度、厚度、深度等之尺寸關係，為了使附圖清晰以及簡化附圖而適當地進行了變更，未必表示實際之尺寸關係。
本說明書中，「A～B」這種形式之記法意指範圍之上限及下限(即A以上B以下)，當對A未記載單位，僅對B記載有單位時，A之單位與B之單位相同。
＜實施方式1：被覆有鑽石之工具＞ 使用圖1對實施方式1之被覆有鑽石之工具進行說明。如圖1所示，被覆有鑽石之工具10具備基材1、及配置於該基材1上之鑽石層2，該鑽石層2之按ISO25178所規定之偏度Ssk超過0。
本發明之被覆有鑽石之工具尤其在鋁合金之切削加工中，亦能具有較長之工具壽命。其理由雖不明確，但可推測如下。
首先，為了使本發明易於理解，使用圖2及圖3對ISO25178所規定之偏度(skewness)(以下亦記為「Ssk」)進行說明。圖2係用於對表面之偏度超過0之情形進行說明之圖。圖3係用於對表面之偏度未達0之情形進行說明之圖。圖2及圖3分別為沿著表面之法線之方向上之剖視圖。
偏度Ssk係指ISO25178所規定之三維表面性狀參數之一，表示高度分佈基於平均面之偏差。如圖2所示，當表面之凹凸相對於平均面L1偏靠下側時，Ssk超過0(正值)。如圖3所示，當表面之凹凸相對於平均面L2偏靠上側時，Ssk未達0(負值)。當表面之凹凸與平均面平等時(未圖示)，Ssk為0(零)。
本發明之被覆有鑽石之工具中，鑽石層2之偏度(Ssk)超過0，鑽石層之表面之凹凸如圖2所示偏靠下側。藉此，於在切削加工時使用切削油之情形時，表面之凹部易於保持切削油。由此，被覆有鑽石之工具尤其在鋁合金之切削時亦不易發生熔接，起因於熔接之刃尖磨耗得到抑制，從而能具有較長之工具壽命。
被覆有鑽石之工具可除基材及鑽石層以外還包含其他任意之構成。鑽石層較佳為被覆基材之整面，較佳為被覆基材之至少刃尖部分。再者，即便基材之一部分未被鑽石層被覆，亦包含在本實施方式之範圍內。
＜基材＞ 作為本發明之被覆有鑽石之工具之基材，可使用包含公知之硬質粒子之基材。例如，作為此種基材之例，可例舉：超硬合金(例如亦包含WC基超硬合金，即除了WC之外還包含Co或者進而添加Ti、Ta、Nb等之碳氮化物等而成者)、金屬陶瓷(以TiC、TiN、TiCN等作為主成分者)、高速鋼、工具鋼、陶瓷(碳化鈦、碳化矽、氮化矽、氮化鋁、氧化鋁、及其等之混合體等)、立方晶型氮化硼燒結體、鑽石燒結體等。
＜鑽石層＞ (偏度Ssk) 本發明之鑽石層之按ISO25178所規定之偏度Ssk超過0。藉此，於在切削加工時使用切削油之情形時，切削油易於保持在表面之凹處。由此，被覆有鑽石之工具尤其在鋁合金之切削時亦不易發生熔接，起因於熔接之刃尖磨耗得到抑制，從而能具有較長之工具壽命。
鑽石層之Ssk之下限較佳為超過0、0.05以上、0.1以上。鑽石層之Ssk之上限較佳為1.0以下、0.8以下、0.6以下。鑽石層之Ssk較佳為超過0且為1.0以下、0.05以上0.8以下、0.1以上0.6以下。
鑽石層之Ssk係使用雷射顯微鏡(Lasertech公司製造之「OPTELICS HYBRID」(商標))並依據ISO25178-2：2012及ISO25178-3：2012對鑽石層之表面進行測定。
鑽石層之Ssk之測定視野係於與工具刃尖之稜線距離為1 mm以內之範圍內，在任意5個部位設定200 μm見方之視野。針對5個部位之測定視野分別進行Ssk之測定。將5個部位之測定視野內之Ssk之平均值作為鑽石層之Ssk。
(表面粗糙度Ra) 本發明之鑽石層之按JIS B 0601：2013所規定之表面粗糙度Ra較佳為0.5 μm以下。藉此，被覆有鑽石之工具之耐熔接性提高，工具壽命變得更長。又，被削材之面品質亦提高。
鑽石層之表面粗糙度Ra之上限較佳為0.5 μm以下、0.45 μm以下、0.4 μm以下。鑽石層之表面粗糙度Ra之下限較佳為0.01 μm以上、0.05 μm以上、0.1 μm以上。鑽石層之表面粗糙度Ra較佳為0.01 μm以上0.5 μm以下、0.05 μm以上0.45 μm以下、0.1 μm以上0.4 μm以下。
鑽石層之表面粗糙度Ra意指JIS B 0601：2013所規定之算術平均粗糙度Ra。鑽石層之表面粗糙度Ra係使用雷射顯微鏡(Lasertech公司製造之「OPTELICS HYBRID」(商標))並依據JIS B 0601：2013對鑽石層之表面進行測定。
鑽石層之表面粗糙度Ra之測定視野係於與工具刃尖之稜線距離為1 mm以內之範圍內，在任意5個部位設定200 μm見方之視野。針對5個部位之測定視野之各者進行表面粗糙度Ra之測定。將5個部位之測定視野內之表面粗糙度Ra之平均值作為鑽石層之表面粗糙度Ra。
(拉曼光譜) 於測定本發明之鑽石層之拉曼位移900 cm -1以上2000 cm -1以下之拉曼光譜之情形時，鑽石之峰面積強度Id與光譜整體之面積強度Is之比Id/Is較佳為0.08以上。
上述比Id/Is越大，則表示鑽石層中之sp3碳越多，容易與鋁合金熔接之sp2碳越少。本發明之鑽石層中，比Id/Is為0.08以上，因此鑽石層中之sp2碳量減少，被覆有鑽石之工具之耐熔接性提高，工具壽命變得更長。
比Id/Is之下限較佳為0.08以上、0.085以上、0.09以上。比Id/Is之上限較佳為0.5以下、0.4以下、0.3以下。比Id/Is較佳為0.08以上0.5以下、0.085以上0.4以下、0.09以上0.3以下。
本說明書中，上述之比Id/Is係按下述(1-1)～(1-4)之步序來計算。
(1-1)於工具表面之鑽石層表面設定200 μm×200 μm之矩形之測定視野(以下亦稱為「拉曼分光用測定視野」)。拉曼分光用測定視野設定於5個部位。
(1-2)針對各拉曼分光用測定視野，藉由依據JIS K 0137(2010)之雷射拉曼測定法，獲得拉曼位移900 cm -1至2000 cm -1之範圍之拉曼光譜。此時，入射光所使用之光採用紫外波長(325 nm)。拉曼分光裝置使用Nanophoton公司製造之「Ramantouch」(商標)。將本發明之鑽石層之拉曼光譜之一例示於圖4中。於圖4中，Sd所示之光譜表示源自鑽石之光譜，Ss所示之光譜表示圖4中所示之所有光譜之合計。
(1-3)針對上述拉曼光譜，使用圖像處理軟體(Nanophoton公司製造之「Ramanimager」(商標))計算鑽石之峰面積強度Id與光譜整體之面積強度Is之比Id/Is。
(1-4)計算5個部位之測定視野內之比Id/Is之平均值，將該平均值作為鑽石層之比Id/Is。
(含氧率) 實施方式1之鑽石層較佳為，由被覆有鑽石之工具之表面側之主面S、與自主面S起朝向基材側沿著主面S之法線方向距離為20 nm之假想面Q包圍的區域R中，含氧率之最大值為20原子%以上。
藉此，鑽石層之耐氧化性提高，被覆有鑽石之工具之耐熔接性及耐磨耗性提高，工具壽命變得更長。
鑽石層之區域R內之含氧率之最大值之下限較佳為20原子%以上、25原子%以上、30原子%以上。該含氧率之最大值之上限較佳為90原子%以下、85原子%以下、80原子%以下。該含氧率之最大值較佳為20原子%以上90原子%以下、25原子%以上85原子%以下、30原子%以上80原子%以下。
本說明書中，鑽石層之區域R內之含氧率係使用歐傑電子分光裝置(ULVAC-PHI公司製造之「PHI 4800」(商標))，並依據JIS K 0146：2002(ISO 14606：2000)，在蝕刻鑽石層之表面的同時進行測定。
測定條件如下所述。 (電子束參數) 電子能量：10 kV，電流值：3 nA，入射角：15° (離子束(濺鍍參數)) 離子種：氬，加速電壓：1 kV，電流值：7 mA，光柵區域1.5 mm，時間：2分鐘 (信號測定) 微分模式 (其他) 測定元素為碳、氧、及所檢測出之其他元素全部。針對所有解析元素，計算氧原子濃度。
蝕刻係沿著鑽石層之表面之法線方向，於自該表面側起朝向基材側之方向(以下亦記為「深度方向」)上進行。含氧率之測定係於鑽石層之深度方向上，在以nm間隔為單位之各地點進行，直至深度20 nm以上之地點為止。藉此，能對鑽石層每隔2 nm測定含氧率直至深度方向20 nm以上之地點為止。
(厚度) 本發明之鑽石層之厚度之下限可設為1 μm以上、2 μm以上、3 μm以上。本發明之鑽石層之厚度之上限可設為40 μm以下、35 μm以下、30 μm以下。本發明之鑽石層之厚度可設為1 μm以上40 μm以下、2 μm以上35 μm以下、3 μm以上30 μm以下。
本說明書中，鑽石層之厚度係按下述步序進行測定。對於被覆有鑽石之工具，沿著鑽石層之表面之法線利用線放電加工機進行切割，使剖面露出。對於剖面，藉由使用SEM(掃描式電子顯微鏡，日本電子公司製造之「JEM-2100F/Cs」(商標))進行觀察來測定鑽石層之厚度。具體而言，將剖面樣品之觀察倍率設為5000倍，將觀察視野面積設為100 μm 2，於該觀察視野內測定3個部位之厚度，將該3個部位之平均值作為該觀察視野內之厚度。於5個觀察視野內進行測定，將該5個觀察視野內之厚度之平均值作為鑽石層之厚度。
(用途) 本實施方式之被覆有鑽石之工具例如可用作刃尖交換型切削鑽尖、車刀、切刀、鑽孔器、端銑刀等切削工具、及模具、彎曲模頭、擠壓模具、接合工具等耐磨工具。
上述內容中，使用鋁合金作為被削材進行了說明，但被削材並不限定於此。作為被削材，例如可例舉：碳纖維強化塑膠(CFRP：Carbon Fiber Reinforced Plastics)、鈦、金屬基複合材料、陶瓷、陶瓷基複合材料、超硬合金等。
＜實施方式2：被覆有鑽石之工具之製造方法＞ 實施方式2之被覆有鑽石之工具之製造方法可具備：準備基材之步驟(以下亦記為「基材準備步驟」)；於該基材上藉由化學氣相生長法形成鑽石層之步驟(以下亦記為「鑽石層形成步驟」)；及對該鑽石層進行氧離子蝕刻而獲得被覆有鑽石之工具之步驟(以下亦記為「氧離子蝕刻步驟」)。
(基材準備步驟) 作為基材，準備上述實施方式之基材。對於基材，較佳為實施噴砂處理或蝕刻處理等表面處理。藉此，去除基材表面之氧化膜或污染物質。進而，基材之表面粗糙度增大使得基材與鑽石層之密接力提高。
噴砂處理例如可藉由以0.15～0.35 MPa之噴射壓力向基材投射粒徑30 μm之SiC而進行。
蝕刻處理時，例如進行使用30%硝酸等之酸溶液處理及使用氫氧化鈉等之鹼處理。
(鑽石層形成步驟) 繼而，將上述基材浸漬於例如0.1 g/L之鑽石晶種水溶液中，藉此進行接種處理。
繼而，於基材之接種有鑽石晶種之表面上，藉由CVD法形成鑽石層。CVD法可使用先前公知之CVD法。例如可使用微波電漿CVD法、電漿噴射CVD法、熱燈絲CVD法等。
例如，可如下形成，即，於熱燈絲CVD裝置內配置基板，向裝置內以按體積計之0.5：99.5～10：90之混合比率導入甲烷氣體與氫氣，並將基板溫度維持在700℃以上900℃以下。
(氧離子蝕刻步驟) 繼而，對上述鑽石層進行氧離子蝕刻而獲得被覆有鑽石之工具。通常，藉由CVD所形成之鑽石層之偏度為0以下。本實施方式中，對藉由CVD所形成之鑽石層進行氧離子蝕刻，藉此可使鑽石層表面之偏度Ssk超過0。
又，藉由進行氧離子蝕刻，而使鑽石層之表面氧化，鑽石層之耐氧化性提高，且藉由對表面之sp2成分選擇性地進行蝕刻，而使被覆有鑽石之工具之耐磨耗性及耐熔接性提高。
氧離子蝕刻之方法並無特別限定，可使用先前公知之方法。
氧離子蝕刻時之加速電壓較佳為3 kV以上6 kV以下。若加速電壓為3 kV以上，則鑽石層之偏度Ssk容易超過0。若加速電壓為6 kV以下，則鑽石層之含氧率變得適度，鑽石層之耐氧化性易於提高。
氧離子蝕刻時之氧分壓可設為0.001 Pa以上1000 Pa以下、0.01 Pa以上500 Pa以下、0.05 Pa以上100 Pa以下。
氧離子蝕刻之處理時間可設為5分鐘以上600分鐘以下、10分鐘以上450分鐘以下、15分鐘以上300分鐘以下。
再者，日本專利特表2001-501873號公報(專利文獻1)中揭示了對鑽石層進行蝕刻，但其係用以使鑽石層之表面變得平滑之處理。由此，日本專利特表2001-501873號公報(專利文獻1)中記載之蝕刻條件與本發明之氧離子蝕刻之條件不同，無法使鑽石層之偏度Ssk超過0。
＜附記1＞ 本發明之被覆有鑽石之工具之鑽石層之按ISO25178所規定之偏度Ssk較佳為超過0且為1以下。 上述鑽石層之按ISO25178所規定之偏度Ssk較佳為0.05以上0.8以下。 上述鑽石層之按ISO25178所規定之偏度Ssk較佳為0.1以上0.6以下。
＜附記2＞ 本發明之鑽石層之按JIS B 0601：2013所規定之表面粗糙度Ra較佳為0.01 μm以上0.5 μm以下。 上述鑽石層之按JIS B 0601：2013所規定之表面粗糙度Ra較佳為0.05 μm以上0.45 μm以下。 上述鑽石層之按JIS B 0601：2013所規定之表面粗糙度Ra較佳為0.1 μm以上0.4 μm以下。
＜附記3＞ 於測定本發明之鑽石層之拉曼位移900 cm -1以上2000 cm -1以下之拉曼光譜之情形時，鑽石之峰面積強度Id與光譜整體之面積強度Is之比Id/Is較佳為0.08以上0.5以下。 上述比Id/Is較佳為0.085以上0.4以下。 上述比Id/Is較佳為0.09以上0.3以下。
＜附記4＞ 本發明之鑽石層之區域R內之含氧率較佳為20原子%以上90原子%以下。 上述含氧率較佳為25原子%以上85原子%以下。 上述含氧率較佳為30原子%以上80原子%以下。
＜附記5＞ 本發明之鑽石層之厚度較佳為1 μm以上40 μm以下。 本發明之鑽石層之厚度較佳為2 μm以上35 μm以下。 本發明之鑽石層之厚度較佳為3 μm以上30 μm以下。
＜附記6＞ 本發明之被覆有鑽石之工具之製造方法較佳為具備以下步驟： 準備基材； 於上述基材上藉由化學氣相生長法形成鑽石層；及 對上述鑽石層進行氧離子蝕刻而獲得被覆有鑽石之工具；且 於上述氧離子蝕刻中，離子之加速電壓為3 kV以上6 kV以下。
＜附記7＞ 上述氧離子蝕刻時之氧分壓較佳為0.001 Pa以上1000 Pa以下。 上述氧離子蝕刻時之氧分壓較佳為0.01 Pa以上500 Pa以下。 上述氧離子蝕刻時之氧分壓較佳為0.05 Pa以上100 Pa以下。
＜附記8＞ 上述氧離子蝕刻之處理時間較佳為5分鐘以上600分鐘以下。 上述氧離子蝕刻之處理時間較佳為10分鐘以上450分鐘以下。 上述氧離子蝕刻之處理時間較佳為15分鐘以上300分鐘以下。
利用實施例對本實施方式更具體地進行說明。但，並非藉由該等實施例來限定本實施方式。 [實施例]
[試樣1～試樣8] ＜被覆有鑽石之工具之製作＞ (基材之準備) 作為基材，準備材質為WC-6%Co(超硬合金)且形狀為工具型號AOET11T308PEFR-S之端銑刀用切削***件。
(鑽石層之形成) 繼而，於上述基材之表面進行鑽石粉末之接種處理。接種處理係將基材浸漬於由平均粒徑0.05 μm之鑽石粉末與水混合而成之溶液中而進行。
繼而，將已進行上述接種處理之基材安裝於熱燈絲CVD裝置，形成鑽石層。成膜條件如下所述。
以基材表面溫度成為表1之「CVD成膜條件」之「基材溫度(℃)」欄中所記載之溫度之方式，控制燈絲電流。以甲烷濃度成為「CVD成膜條件」之「甲烷濃度(%)」欄中所記載之濃度之方式，控制甲烷與氫之流量，同時供給至爐內。對於所有試樣，使成膜時之壓力成為500 mPa，進行成膜直至鑽石層之膜厚成為10 μm。
例如，試樣1中，使成膜時之基材溫度成為750℃，使甲烷濃度成為1%，使壓力成為500 mPa。
(氧離子蝕刻) 藉由對上述鑽石層進行氧離子蝕刻，而獲得各試樣之被覆有鑽石之工具。氧離子蝕刻之條件如下所述。
氧離子蝕刻時之加速電壓如表1之「氧離子蝕刻」之「加速電壓(kV)」欄中所記載。氧分壓如表1之「氧離子蝕刻」之「氧分壓」欄中所記載。關於氧離子蝕刻之時間，針對所有試樣設為30分鐘。
例如，試樣1中，氧離子蝕刻係於加速電壓3 kV、氧分壓0.2 Pa之條件下進行30分鐘。
[表1]
表1
試樣No. CVD成膜條件 氧離子蝕刻 鑽石層 切削試驗
甲烷濃度(%) 基材溫度(℃) 加速電壓(kV) 氧分壓(Pa) Ssk Ra(μm) Id/Is 含氧率之最大值(原子%) 距離(m)
1 1 750 3 0.2 0.48 0.36 0.085 29.6 62
2 3 800 4 0.15 0.27 0.14 0.114 48.8 70
3 2 800 5 0.2 0.36 0.47 0.132 53.6 58
4 3 780 6 0.1 0.13 0.26 0.098 69.2 51
5 2 800 0.5 0.1 -0.12 0.49 0.071 11.2 25
6 1 750 1.5 0.2 -0.26 0.31 0.064 13.4 18
7 8 800 2 0.15 -0.31 0.39 0.075 15.2 23
8 9 780 1 0.2 -0.16 0.61 0.055 18.4 12
＜評價＞ (偏度Ssk、表面粗糙度Ra、比Id/Is、含氧率之最大值) 針對各試樣之鑽石層，測定偏度Ssk、表面粗糙度Ra、比Id/Is、區域R內之含氧率之最大值。具體之測定方法記載於實施方式1中，因此不重複其說明。將結果示於表1之「鑽石層」之「Ssk」、「Ra」、「Id/Is」、「含氧率之最大值(原子%)」欄中。
(切削試驗) 將各試樣之被覆有鑽石之工具(切削***件)安裝於端銑刀柄(鋼制，工具型號WEZ11032E02，工具直徑φ32，2片刀)，於下述條件下進行切削試驗。 被削材：壓鑄鋁(ADC12) 300 mm×150 mm×50 mm之塊材 切削速度Vc：1000 m/min 進給量Fz：0.15 mm/t 軸向切口量ap：8 mm 橫向切口量ae：3 mm 切削油：有
於上述切削試驗中，測定最大刀腹面磨耗量達到0.01 mm為止之切削距離。切削距離越長，則表示工具壽命越長。將結果示於表1之「切削試驗」之「距離」欄中。
＜評價＞ 試樣1～試樣4之被覆有鑽石之工具屬於實施例。試樣5～試樣8之被覆有鑽石之工具屬於比較例。確認到，相較於試樣5～試樣8(比較例)，試樣1～試樣4(實施例)之切削距離較長，工具壽命較長。
試樣1～試樣4中，鑽石層之Ssk超過0，因此可推測於切削時表面之凹部易於保持切削油，不易發生熔接，因此起因於熔接之刃尖磨耗得到抑制，工具壽命較長。
試樣5～試樣8中，鑽石層之Ssk未達0，因此可推測於切削時切削油難以保持於鑽石層之表面，容易發生熔接，而導致刃尖不斷磨耗。
如上所述，已對本發明之實施方式及實施例進行了說明，但最初亦預先規定了可將上述各實施方式及實施例之構成加以適當組合，或者進行各種變化。 應認為本次所揭示之實施方式及實施例全部內容均為例示，而非對本發明之限制。本發明之範圍係由發明申請專利範圍表示而非上述實施方式及實施例，旨在包含與發明申請專利範圍均等之含義、及範圍內之所有變更。
1:基材 2:鑽石層 10:被覆有鑽石之工具 L1:平均面 L2:平均面 Q:假想面Q R:區域R S:主面S
圖1係對實施方式1之被覆有鑽石之工具之代表性構成例進行說明之圖。 圖2係用於對偏度Ssk超過0之情形進行說明之圖。 圖3係用於對偏度Ssk未達0之情形進行說明之圖。 圖4係表示實施方式1之被覆有鑽石之工具之拉曼光譜之一例的圖。
1:基材
2:鑽石層
10:被覆有鑽石之工具
Q:假想面Q
R:區域R
S:主面S

Claims (5)

  1. 一種被覆有鑽石之工具，其具備基材、及配置於上述基材上之鑽石層，且 上述鑽石層之按ISO25178所規定之偏度Ssk超過0。
  2. 如請求項1之被覆有鑽石之工具，其中上述鑽石層之按JIS B 0601：2013所規定之表面粗糙度Ra為0.5 μm以下。
  3. 如請求項1或2之被覆有鑽石之工具，其中於測定上述鑽石層之拉曼位移900 cm -1以上2000 cm -1以下之拉曼光譜之情形時，鑽石之峰面積強度Id與光譜整體之面積強度Is之比Id/Is為0.08以上。
  4. 如請求項1或2之被覆有鑽石之工具，其中上述鑽石層中，由上述被覆有鑽石之工具之表面側之主面(S)、與自上述主面(S)起朝向上述基材側沿著上述主面(S)之法線方向距離為20 nm之假想面(Q)包圍的區域(R)中，含氧率之最大值為20原子%以上。
  5. 一種被覆有鑽石之工具之製造方法，其係如請求項1至4中任一項之被覆有鑽石之工具之製造方法，且具備以下步驟： 準備基材； 於上述基材上藉由化學氣相生長法形成鑽石層；及 對上述鑽石層進行氧離子蝕刻而獲得被覆有鑽石之工具。
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