KR20190113818A - 고체 다이아몬드 재료의 코팅 방법 - Google Patents

Abstract

제시된 발명은 코팅된 다이아몬드 재료를 대기 중에서 한 개의 금속 표면 또는 또다른 다이아몬드 표면에 납땜하거나 접착하기 위해 고체 다이아몬드 재료(solid PCDs)를 코팅하는 방법을 내용으로 한다. 이때 다이아몬드 재료는 불활성 기체 하에서 증착 공정을 통해 적어도 부분적으로 코팅 되어야 하며, 코팅은 B, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo 및 W로 구성된 그룹에서 선별된 최소 한 개 이상의 탄화물 형성 화학 원소로 이뤄져야 한다. 여기서 다이아몬드 재료의 표면에 함유된 다이아몬드의 다이아몬드 탄소 일부가 원소 탄화물층을 형성하는 원소 탄화물로 전환되고, 화학적 원소는 화학양론적 과량으로 형성된 원소 탄화물에 대해 분자비로 존재한다. 따라서 원소 탄화물층의 표면에 한 개의 원소층을 증착하거나, 한 개의 원소 탄화물/원소-혼합층을 형성하여 생성된 원소층 또는 원소 탄화물/원소-혼합층을 증착한다. 또한 본 발명은 기계 부품, 특히 납땜 처리된 고체 PCD를 포함한 공구를 대상으로 한다.

Description

고체 다이아몬드 재료의 코팅 방법

제시된 발명은 청구항 1의 전문에 따라 고체 다이아몬드 재료의 코팅 방법을 대상으로 한다. 또한, 본 발명은 청구항 17의 전문에 따라 코팅된 고체-PCD로 구성된 기능 영역을 포함한 기계 부품의 생산 방법 및 청구항 19에 따른 기계 부품을 대상으로 한다.

제시된 발명의 범주 내에서 “기계 부품“이라는 용어는 특히, 절삭 공구 및 절삭 가공을 위한 공구를 의미하며, 전문가에게 잘 알려진 기존의 모든 실행 유형에 제시될 수 있다.

공구, 특히 절삭 가공용 공구 헤드, 공구 섕크 및 공구 홀더 수용을 위한 고정대를 포함하고 있는 공구에 대해서는 선행 기술에서 다양한 형태로 잘 알려져 있다.

이러한 종류의 공구는 절단 영역에 가공 대상 재료의 특정 요구사항에 맞게 조정되는 기능 영역-위상기하학을 갖는다.

앞서 언급된 공구는 드릴링(drilling), 밀링(milling), 카운터 싱킹(counter sinking), 회전 절삭, 나사 절삭, 윤곽 절삭 및 리밍(reaming) 가공에 사용될 수 있다. 이러한 공구는 기능 영역에 절삭체 및/또는 가이드 스트립을 갖는데, 이때 기능체는 홀더에 납땜하거나 예를 들어 교체 가능한 또는 인덱서블 인서트로 구성될 수 있다. 또한, 일반적으로 인덱서블 인서트 홀더에 납땜도 가능하다.

일반적으로 이러한 종류의 공구 헤드는 알루미늄실리콘합금(Al-Si alloy) 또는 암석과 같은 초정밀 연마재 가공 시 공구에 높은 내마모성을 제공하는 기능 영역을 지닌다. 본 출원인의 DE 20 2005 021 817 U1에 기술된 공구 헤드가 입방정질화붕소(CBN) 또는 다결정 다이아몬드(PCD)와 같은 초경질 재료로 구성된 한 개의 기능층을 지닌 경우 내마모성은 증가하게 된다.

드릴링, 밀링 또는 리밍 가공을 위한 기계적 요구사항 및 열적 요구사항과 관련해 높은 수명을 지닌 공구의 생산을 위해 다결정 필름, 특히 다이아몬드 필름을 다이아몬드가 아닌 기판에 적용하는 방법이 선행 기술에 예시로 기술되어 있다. 예를 들어, 화학 증착(chemical vapour deposition, CVD)을 이용한 다결정 다이아몬드 필름의 적용 방법은 예시로 US 5,082,539에 기술되어 있다.

또한, 개선된 다이아몬드 코팅 초경합금 및 서멧-공구는 본 출원인의 DE 10 2015 208 742 A1에 기술되어 있다.

또한, 소위 고체-PCDs의 생성도 잘 알려져 있으며, 다결정 다이아몬드 및 소결 조제로 이뤄진 성형체의 경우 단단한 다결정의 다이아몬드 형체, 소위 고체-PCDs로 소결된다.

이러한 고체-PCDs는 시중에서 구매 가능하며, 예를 들어 불활성 가스 또는 진공 하에서 특정 땜납을 이용해 활성 납땜 공정으로 초경합금 기판에 납땜 될 수 있다.

그러나 한편으로는, 사용된 금속의 땜납 합금으로 인한 고체-PCDs의 습윤 현상 및 다른 한편으로는 다이아몬드 격자의 흑연 격자로의 변형 발생이 특히 문제점으로 밝혀졌다.

초경합금 기판에 다이아몬드 형체를 납땜할 경우 그 연관성 및 문제점, 해당 계면 반응 및 사용 문제점은 틸만의 저서(Tillmann et al. Mat.-Wiss. u. Werkstofftech. 2005, 36, No. 8, 370-876)에 기술되어 있다. 비록 합성 다이아몬드가 뛰어난 특성으로 인해 재료 기술 분야에서 중요한 역할을 하고 있지만, 다이아몬드가 금속 구조가 아니고 c-c-결합이 공유 sp³-결합인 입방 격자를 지니므로 다이아몬드와 다른 재료의 결합은 문제점으로 간주하고 있다. 틸만의 저서에 따르면 Ti-함유 활성 땜납 합금이 다이아몬드를 습윤 시킬 수 있다는 사실과 별개로 계면 반응에 대한 연구는 계속 이뤄져야 한다. 탄화물 반응층이 다이아몬드 결정 표면과 땜납 사이의 계면에 형성된다고 가정할 경우 실제 다이아몬드-초경합금-땜납 접합부에 대한 분석은 초경합금의 존재 여부가 다이아몬드 표면으로의 Ti-이동에 부정적인 영향을 미칠 수 있음을 나타내고 있다.

틸만의 저서에 따르면 어떤 경우에는 납땜 공정 매개변수에 따라 땜납/다이아몬드 계면에 눈에 띄는 Ti-축적은 발생하지 않았다. 그러나 높은 납땜 온도 및 긴 납땜 유지 시간은 다이아몬드 측면의 계면 반응을 현저하게 강화시켜, 예를 들어 Ti-함유 반응 층을 명확하게 나타낼 수 있다. 또한, 이를 통해 산화 위험도 추가로 발생하며, 묘사된 효과를 통해 발생할 수 있는 생산 비용을 전체적으로 증가시키는 흑연 형성 경향이 있다.

또한, 틸만의 저서에 따르면 Ni-기반 땜납 및 Ti-함유 땜납 합금은 다이아몬드 표면과의 결합 반응에서 양호한 습윤을 나타낸다. Cr, Si 또는 B와 같은 저반응 활성 요소들도 마찬가지로 계면 반응을 일으킨다. 조사 결과 습윤과 Cr, Si 또는 B의 함량 사이에 명확한 의존성이 나타난다.

그러나 틸만의 저서에 따르면 계면 활성 요소의 높은 함량이 강력한 분해 반응을 일으켜 다이아몬드를 사전 손상시킬 수 있음을 고려해야 한다. 틸만의 저서에 따르면 비록 다이아몬드가 대기 중에서 약500°C부터 그리고 진공에서 약1300°C부터 분해되기 시작한다는 사실을 고려해야 할지라도 다이아몬드 공구 생산을 위해 가장 적합한 접합 방법은 진공 납땜이다. 따라서 이러한 임계 온도를 초과하지 않는 접합 방법을 제공하는 것이 중요하다.

틸만의 저서에 따르면 땜납 합금과 다이아몬드 사이의 야금학적 상호작용의 가장 큰 장애물은 다이아몬드와 그와 결합된 전자의 공유 결합이다. 틸만의 저서에 제시된 종래 기술은 다이아몬드와 직접 화학적으로 반응하는 활성 요소를 함유한 땜납 합금을 사용함으로써 이러한 장애를 극복할 것을 제안한다. 틸만의 저서에서는 특히, 티타늄 또는 자세히 설명하지 않은 “내화 금속“를 사용할 것을 제안하고 있다.

틸만의 저서에서는 특히, 습윤 반응에 열쇠로 작용하는 TiC-반응층을 형성하는 탄화물 반응에 대해 기술하고 있다. 또한, 이러한 탄화물 반응 생성물도 마찬가지로 전자 가스의 관점에서 금속 결합을 갖기 때문이다. 산화물 또는 비산화물 세라믹의 활성 납땜과는 반대로 다이아몬드는 열역학적 이유에서 계면 반응을 촉진하기 위한 그러한 종류의 반응성이 좋은 활성 금속을 필요로 하지 않는다. 틸만의 저서에는 얇은 반응층이 검출된 구리 베이스 땜납과 합성 다이아몬드를 이용한 실험에서 Cr과 Si로 이뤄진 탄화물 결합 하에서 다이아몬드의 표면이 부분적으로 분해되었음 제시하고 있다.

그러나 틸만의 저서에서는 그 당시(2005)의 문헌에 실제로 땜납-다이아몬드-계면에 어떠한 현상이 일어났는지에 관한 명확한 그림이 없다고 지적하고 있다.

또한, US 5 626 909 A에서는 접착층과 보호층으로 코팅 후 대기 중에서 홀더에 납땜이 가능한 다결정 다이아몬드로 구성된 공구 세트를 제시하였다. 예를 들면 텅스텐 또는 티타늄으로 이뤄진 금속층의 코팅 및 공구 인서트, 즉 다이아몬드의 계면에 적합한 금속 탄화물을 생성하기 위한 열처리를 통해 접착층(bonding layer)이 생성된다.

다음 단계에서 적용되는 보호 층은 은, 구리, 금, 팔라듐, 백금, 니켈 및 이들의 합금 및 크롬과 니켈의 합금과 같은 금속으로 이뤄진다.

또한, US 2007/0 160 830 A1는 예를 들어 연속해서 2개의 층이 적용되는 다이아몬드 연마 입자 코팅에 관해 기술하고 있다. 내부 층은 금속 탄화물, 질화물 또는 탄질화물(TiC 선호)로 그리고 외부 층은 텅스텐으로 이뤄진다. 코팅된 연마 입자는 대기 중에서 간단한 납땜으로 추가 가공할 수 있다.

따라서 US 5 626 909 A의 종래 기술에서 시작해 본 발명의 과제는 대기 중에서 금속 표면 또는 다른 다이아몬드 표면에 보다 안전하고 단단하게 납땜하거나 접착할 수 있는 다이아몬드 재료를 생성하는 방법을 제공하는데 있다.

이러한 과제는 청구항 1에 따른 고체 다이아몬드 재료의 코팅 방법과 청구항 17에 따른 기계 부품의 생산 방법을 통해 해결된다.

또한, 이러한 과제는 청구항 15에 따라 코팅된 고체-PCD 및 청구항 18에 따른 기계 부품을 통해 해결될 수 있다.

특히, 본 발명은

코팅된 다이아몬드 재료를 대기 중에서 한 개의 금속 표면 또는 또다른 두 번째 다이아몬드 표면에 납땜하거나 접착하기 위한 고체 다이아몬드 재료의 코팅 방법을 기술하고 있다;

이때 다이아몬드 재료는 불활성 기체 하에서 증착 공정을 통해 적어도 부분적으로 코팅되어야 하며,

코팅은 B, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo 및 W로 구성된 그룹에서 선별된 최소 한 개 이상의 탄화물 형성 화학 원소로 이뤄져야 한다;

여기서 다이아몬드 재료의 표면에 함유된 다이아몬드의 다이아몬드 탄소 일부가 원소 탄화물층을 형성하는 원소 탄화물로 전환되고,

화학적 원소는 화학양론적 과량으로 형성된 원소 탄화물에 대해 분자비로 존재한다. 따라서 원소 탄화물층의 표면에 한 개의 원소층을 증착하거나, 한 개의 원소 탄화물/원소-혼합층을 형성하여,

생성된 원소층 또는 원소 탄화물/원소-혼합층에 한 개의 전환층을 증착한다;

전환층은 다음 그룹에서 선별된 요소로 구성된 최소 한 개의 층을 포함한다: 붕소층, 질화물층, 산화물층 및 이들의 혼합층, 탄질화물층, 산질화물층 및/또는 카복시 질화물층.

탄화물 형성 원소를 이용한 다이아몬드 표면 코팅을 통해 다이아몬드 탄소의 일부가 그에 상응하는 원소 탄화물로 변형된다. 이러한 원소 탄화물층은 PCD-층과 단단하게 결합한다. 탄화물 형성 요소의 과도한 화학량론적인 사용을 통해 원소 탄화물층에 코팅된 원소(또는 원소들)을 포함하는 한 개의 원소층이 형성된다.

한편으로는 원소 탄화물층과 다른 한편으로는 원소층을 갖는 두 개의 층은 금속 결합 특성을 갖는다. 따라서 원소층이 탄화물층에 강력하게 접착하게 된다.

또한, 원소층과 원소 탄화물층/원소-혼합층은 마찬가지로 그들의 금속성으로 인해 금속 땜납으로 용이하게 습윤 가능하며, 기판에 대한 안정적인 땜납 접합이 생성될 수 있다.

그러나 납땜 되는 부품의 표면에 대한 땜납의 접착성 및 보다 나은 습윤성은 다음 그룹에서 선별된 요소로 구성된 최소 한 개의 층을 포함하는 전환층의 적용에 기인한다: 붕소층, 질화물층, 산화물층 및 이들의 혼합층, 탄질화물층, 산질화물층 및/또는 카복시 질화물층. 이러한 조치를 통해 내구성 있는 공구 부분을 유지할 수 있게 되며, 이를 통해 예를 들어 고체-PCD와 기판 표면 사이의 땜납 접합부는 명확하게 개선된 수명을 갖게 된다.

본 발명에서는 단결정 다이아몬드 또는 다결정 다이아몬드로 구성된 고체 다이아몬드 재료를 사용하는 것을 선호한다.

다결정 다이아몬드에서 소결된 다이아몬드 입자가, 소위 “고체-PCDs“가 고체 다이아몬드 재료로 사용되는 경우는 본 발명에 특히 중요한 의미를 갖는다.

다음의 그룹에서 선별된 소결 제제를 함유하고 있는 고체-PCDs를 사용하는 것이 유리하다: AI, Mg, Fe, Co, Ni 및 그 혼합물. 이러한 금속도 마찬가지로 땜납 습윤 가능한 탄화물 함유 다이아몬드/땜납-계면 생성에 도움이 될 수 있다.

금속계의 사전 제조되고 처리되지 않은 고체-PCDs를 사용할 수 있다.

그러나 본 발명에서는 제어가 보다 용이한 원소 탄화물/원소-혼합층을 얻기 위해 생산 관련 소결 제제 및/또는 초경합금계를 적어도 가능한 고체-PCDs에서 제거하는 것이 유리할 수 있다.

일반적으로 소결된 다이아몬드 입자의 평균 크기는 0.5μm-100μm에 해당된다.

본 발명의 바람직한 실행 유형의 하나는 생성된 원소층 또는 원소 탄화물/원소-혼합층에 한 개의 전환층을 증착하는 것이다.

이러한 전환층은 원소(B, C, N, O) 유형일 수 있으며, 발생된 원소층 또는 원소 탄화물/원소-혼합층에 증착 된다. 여기에 붕소층, 질화물층, 산화물층 및 이들의 혼합층, 특히 탄질화물층, 산질화물층 및/또는 카복시 질화물층이 포함된다.

실제로 다음의 일반 공식을 충족하는 층을 전환층으로 생성하였다:

(E1, E2, E3 ....Exy)x(BCNO)y ,

여기서 E는 다음의 그룹에서 선별된 원소로 구성된다: Mg, B, AI, Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W; 이때 x는 0~2, y는 0.5~2 그리고 x와 y는 각각 서로 독립적으로 0.5~1.1 범위 내가 바람직하다.

이러한 종류의 전환층은 납땜 공정 중 열적 영향 및 화학적 영향으로부터 고체-PCDs를 보호할 수 있다.

원소 탄화물층의 생성 및 증착을 위해 실제로 물리적 기상 증착 방법(PVD)이 적합하며, 이때 불활성 기체로 바람직하게 아르곤이 사용된다.

본 발명에서는 일반적으로 400°C~600°C, 특히 450°C의 온도, 0~-1,000V의 바이어스 전압 및 100 mPa~10,000 mPa의 압력으로 1~20분, 바람직하게 5분 동안 PVD-방법이 실행된다.

코팅 후에는 200°C~600°C의 온도에서 1~60분 동안 어닐링 하는 것이 바람직하다.

또한, 전환층도 마찬가지로 PVD를 이용해 400°C~600°C, 특히 450°C의 온도, 0~-1,000V의 바이어스 전압 및 100 mPa~10,000 mPa의 압력으로 0.1~3시간 동안 원소 탄화물층에 적용될 수 있다.

발명에 따른 방법에 의해 코팅된 고체-PCDs의 납땜을 위해 전환층은 대기 중에서 땜납을 이용하거나 경우에 따라 플럭스 사용 하에 습윤 가능하고 그러한 방법으로 적용된 고체-PCDs는 기계 부품, 특히 공구에 문제없이 납땜 가능하다.

발명으로 인해 코팅된 고체-PCD의 사용 가능하다.

또한, 보다 큰 고체-PCD를 얻기 위해 여러 개의 고체-PCDs를 납땜할 수 있다.

발명에 따른 방법으로 코팅된 고체-PCD 또는 금속의 지지체로 이뤄진 최소 한 개의 기능 영역을 갖는 기계 부품의 생산이 가능하다.

이때 고체-PCD는 땜납을 이용해 금속 지지체의 표면에 고정되며, 땜납으로는 예를 들어 은계 또는 니켈계 납땜 합금이나 전문가에게 이미 잘 알려진 다른 적합한 납땜 합금이 사용된다.

코팅된 고체-PCD 및 지지체 사이의 땜납은 대기중에서 최대 700°C로 정상 압력 하에 생산될 수 있다.

따라서 본 발명의 범주 내에서 납땜 된 고체-PCDs를 갖는 실제 사용 가능한 기계 부품이 처음으로 제공되며, 이는 균열 없이 부품의 긴 수명을 가능하게 한다.

이러한 기계 부품은 공구, 특히 절삭 공구 또는 아스팔트 또는 암석 밀링 헤드 또는 드릴 헤드가 될 수 있다.

본 발명의 또 다른 이점 및 특징은 실행 예시의 설명을 통해 제시된다.

제시된 예시는 시중에서 구입 가능한 고체-PCD-보디의 코팅을 통해 대기 중에서 고체-PCD-보디(불활성 가스 없이)의 납땜이 접합층의 도움으로 가능해야 한다. 이를 위해 사용된 땜납을 잘 습윤할 수 있는 다이아몬드에 단단히 결합되는 표면이 생성되어야 하며, 해당 계면 PCD-접착층은 접합 연결의 약점이 되지 않고 이러한 방식으로 생산된 공구는 공구의 모든 하중 및 요구사항을 처리하고 높은 수명을 달성해야 한다.

제시된 실행 예시를 위해 시중에서 판매되는 4개의 서로 다른 PCD-종류가 사용되었다.

시험체로 사각형의 플레이트가 선택되었다. 이때 사용된 고체-PCD 종류는 다른 금속 이외에 코발트도 포함하고 있는 다결정 다이아몬드 재료에 해당된다.

고체-PCD-시험체는 여러 개의 탄화물 형성 금속 또는 예를 들면 티타늄이나 지르코늄과 같은 원소로 어닐링 하고 PVD-코팅 장치에서 600°C의 온도 및 -150 V의 바이어스 전압으로 처리한다. 금소 탄화물 형성(제시된 예시에서는 TiC 및 ZrC)은 X선 회절계를 통해 표시된다.

탄화물층의 두께는 대략 0.01μm에 해당하며, X선 회절계 및 주사 전자 현미경을 통해 측정하였다.

탄화물층 형성과 관련해 산소 및 질소의 존재 하에서 PVD를 이용해 붕소의 기화를 통해 원소 탄화물층에 한 개의 붕소 전환층을 증착하였다. 전환층 적용을 위한 조건은 400°C-600°C의 온도 구배이며,10°C/min의 속도로 실행 후 600°C를 유지했다. -600V의 바이어스 전압 및 약 2000 mPa의 압력으로 2시간 동안 PVD-방법을 실행하였다.

이러한 방법으로 코팅된 고체-PCDs는 예를 들어 Ag-Cu-Zn-Mn-Ni 로 이뤄진 땜납 합금을 이용해 대기 중에서 약 700°C로 초경합금-플레이트에 납땜한 후 전단 시험을 실행하였다. 전단 검사 후 또다른 주사 전자 현미경 검사를 실행해 땜납 또는 계면에 균열이나 파손이 발생했는지, 다이아몬드 표면에 손상이 있는지 평가하였다.

일반적인 전단 응력 검사와 관련해 땜납층이나 고체-PCD의 계면에 놀랍게도 어떠한 파손이나 균열도 발생하지 않았다는 사실이 밝혀졌다.

마찬가지로 다이아몬드 표면 자체도 손상되지 않았다.

Claims (19)

1. 코팅된 다이아몬드 재료를 대기 중에서 한 개의 금속 표면 또는 또다른 다이아몬드 표면에 납땜하거나 접착하기 위하여 고체 다이아몬드 재료를 코팅하는 방법
   다이아몬드 재료는 불활성 기체 하에서 증착 공정을 통해 적어도 부분적으로 코팅되어야 하며, 코팅은 B, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo 및 W로 구성된 그룹에서 선별된 최소 한 개 이상의 탄화물 형성 화학 원소로 이뤄져야 한다.
   다이아몬드 재료의 표면에 함유된 다이아몬드의 다이아몬드 탄소 일부가 원소 탄화물층을 형성하는 원소 탄화물로 전환되고,
   화학적 원소는 화학양론적 과량으로 형성된 원소 탄화물에 대해 분자비로 존재한다. 따라서 원소 탄화물층의 표면에 한 개의 원소층을 증착하거나, 한 개의 원소 탄화물/원소-혼합층을 형성하여,
   다음의 특징을 갖는다;
   생성된 원소층 또는 원소 탄화물/원소-혼합층에 한 개의 전환층을 증착한다
   전환층은 다음 그룹에서 선별된 요소로 구성된 최소 한 개의 층을 포함한다: 붕소층, 질화물층, 산화물층 및 이들의 혼합층, 탄질화물층, 산질화물층 및/또는 카복시 질화물층.
2. 청구항 1에 따른 방법은 단결정 다이아몬드 또는 다결정 다이아몬드로 구성된 고체 다이아몬드 재료를 사용하는 특징을 갖는다.
3. 청구항 1 또는 2에 따른 방법은 다결정 다이아몬드(고체-PCDs)에서 소결된 다이아몬드 입자가 고체 다이아몬드 재료로 사용되는 특징을 갖는다.
4. 청구항 3에 따른 방법은 고체-PCDs가 다음의 그룹에서 선별된 소결 제제를 함유하고 있는 특징을 갖는다:AI, Mg, Fe, Co, Ni 및 그 혼합물.
5. 청구항 3 또는 4에 따른 방법은 금속계의 고체-PCDs를 사용하는 특징을 갖는다.
6. 청구항 5에 따른 방법은 소결 제제 및/ 또는 초경합금계를 적어도 고체-PCDs에서 제거하는 특징을 갖는다.
7. 청구항 3-6에 따른 방법은 소결된 다이아몬드 입자의 평균 크기가 0.5μm~100μm인 특징을 갖는다.
8. 청구항 1-7에 따른 방법은 다음의 일방 공식을 충족하는 층을 전환층으로 사용하는 특징을 갖는다:
   (E1, E2, E3 ....Exy)x(BCNO)y ,
   여기서 E는 다음의 그룹에서 선별된 원소로 구성된다: Mg, B, AI, Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W;
   이때 x는 0~2, y는 0.5~2 범위 내에 있으며, B는 붕소, C는 탄소, N은 질소 및 O는 산소를 의미한다.
9. 청구항 8에 따른 방법에서 x 및 y는 0.5~1.1 범위 내에 있다.
10. 앞서 기술된 청구항들에 따른 방법은 물리적 기상 증착 방법(PVD)을 사용하는데, 이때 불활성 기체로 바람직하게 아르곤이 사용되는 특징을 갖는다.
11. 앞서 기술된 청구항들에 따른 방법에서는 400°C~600°C, 특히 450°C의 온도, 0~-1,000V의 바이어스 전압 및 100 mPa~10,000 mPa의 압력으로 1~20분, 특히 5분 동안 PVD-방법을 실행하는 특징을 갖는다.
12. 앞서 기술된 청구항들에 따른 방법에서는 코팅 후에 200°C~600°C의 온도에서 1~60분 동안 어닐링 단계를 실행하는 특징을 갖는다.
13. 앞서 기술된 청구항들에 따른 방법에서는 전환층도 마찬가지로 PVD를 이용해 400°C~600°C, 특히 450°C의 온도, 0~-1,000V의 바이어스 전압 및 100 mPa~10,000 mPa의 압력으로 0.1~3시간 동안 원소 탄화물층에 적용되는 특징을 갖는다.
14. 앞서 기술된 청구항들에 따른 방법에서는 대기 중에서 전환층이 땜납을 이용하거나 경우에 따라 플럭스 사용 하에 습윤 가능한 특징을 갖는다.
15. 코팅된 고체-PCD는 적어도 청구항 1-14 중 한 개에 따른 방법으로 생성될 수 있는 특징을 갖는다.
16. 청구항 15에 따른 고체-PCD는 여러 개의 고체-PCDs를 서로 납땜을 통해 생산하는 특징을 갖는다.
17. 청구항 15 및 16에 따라 코팅된 고체-PCD 또는 금속 지지체로 이뤄진 최소 한 개의 기능 영역을 갖는 기계 부품의 생산 방법은
    다음의 특징을 갖는다;
    고체-PCD는 땜납을 이용해 금속 지지체의 표면에 고정되며, 땜납으로는 납땜 합금이 사용되고,
    코팅된 고체-PCD 및 지지체 사이의 땜납 연결은 대기 중에서 최대 700°C로 정상 압력 하에 이뤄진다.
18. 기계 부품은 청구항 17에 따른 방법에 의해 생산되는 특징을 갖는다.
19. 청구항 18에 따른 기계 부품은 공구 특히, 바람직하게 절삭 공구 또는 아스팔트 또는 암석 밀링 헤드 또는 드릴 헤드가 되는 특징을 갖는다.