硬质合金-金刚石涂层刀具在高强硬度材料精密加工方面有着非常广阔的应用前景,但因涂层和基体间附着力难以保证限制了它的工业化生产。本文为了制备得到高强附着力金刚石薄膜,首先对金刚石-硬质合金界面进行研究,通过使用现代化测试仪器表征分析,研究了界面结合处具体情况,使这方面的研究更加完善。其次为了使附着力的表征分析更加可靠,对划痕测试可靠性进行研究,最后采用脱钴喷砂复合预处理工艺对基体进行预处理,制备得到高强附着力金刚石薄膜。本文主要研究成果和结论如下:未脱钴形核样品中,存在大量钴颗粒,在界面钴颗粒存在处金刚石形核主要以形成非晶碳和石墨为主,而无钴颗粒界面处以形成金刚石为主,界面结合处金刚石形核层以金刚石和石墨或非晶碳混合形式存在导致附着力变差。推测界面处钴颗粒脱落扩散机理为甲烷首先吸附在钴颗粒周围,之后向钴颗粒内部渗透扩散,最终在其周围和下方析出产生石墨或非晶碳,从而对钴颗粒产生托力,使其脱落扩散。脱钴形核样品因为钴含量较少,界面结合处形核以生成金刚石为主,存在少量非晶碳或石墨,从而提高薄膜附着力,但由于脱钴预处理会留下许多孔洞产生疏松层以及导致界面与金刚石结合处接触面积变小,脱钴处理过度反而会使附着力下降。所以为了提高膜-基附着力首先一定要对基体进行脱钴预处理,但要找到一个适度的脱钴深度,避免脱钴处理过度反而使附着力变差。划痕测试中金刚石划痕压头一般只能测试两至三次,重复使用所测附着力数值会严重虚高,且样品本身附着力越低,虚高越严重,但样品之间附着力相对大小不变,相对变化趋势变弱,所以本文所采用的划痕压头均只使用一次,以得到较为可靠的附着力表征数据。通过脱钴喷砂复合预处理工艺,在喷砂压力为0.4MPa,喷砂距离为75㎜,喷砂角度为90°,喷砂时间为90s的喷砂工艺处理基体后,再在30℃条件下使用Makarami试剂碱处理处理20min,Caro’s acid试剂酸处理20s进行脱钴预处理,制备得到附着力60N左右的高强附着力金刚石薄膜。