Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf ein Substrat, Beschichtung sowie Plasmabrenner
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eine Beschichtung auf ein Substrat mit Hilfe eines Plasma¬ brenners, eine entsprechend aufgebrachte Beschichtung sowie einen dafür bestimmten und geeigneten Plasmabren¬ ner.
Beschichtungen werden zur Verbesserung der Eigenschaften eines bestimmten Grundwerkstoffes in den unterschied¬ lichsten Anwendungen eingesetzt. Eine Möglichkeit der Aufbringung einer Beschichtung ist das sog. CVD-Verfahren bei dem eine Abscheidung eines oder zweier Elemente aus der Gasphase vorgenommen wird, die im Augenblick des Auftreffens auf ein Substrat kondensiert. Bei zwei Elementen handelt es sich stets um einfache Verbindungen, die in einer gekoppelten Reaktion gebildet werden. Als Beispiel für eine derartige CVD-Beschichtung sei Titan- carbid genannt, wobei die Ausgangsgase Methan und Titan¬ tetrachlorid sind, die zum Titancarbid und HC1 reagieren. HC1 wird abgeführt.
Eine andere Möglichkeit, Beschichtungen auf ein Substrat aufzubringen, ist das Plasmaspritzen, also ein ther¬ misches Spritzen, bei dem in einem Plasmabrenner Tempe¬ raturen bis zu 20.000 K erzeugt werden, um einen als Pulver oder Draht zugeführten Schichtwerkstoff aufzu- schmelzen und auf das Substrat auftreffen zu lassen. Die für die Beschichtung eingesetzten Plasmabrenner werden in erster Linie mit Argon und zu einem geringen Teil mit Wasserstoff oder Helium als Betriebsgas zur Erzeugung des Plasmas betrieben, wobei zwischen einer Anode und einer Kathode innerhalb des Plasmabrenners ein Gleichstro
angelegt wird; das Plasma kann auch über ein elektromag¬ netisches Hochfrequenzwechselfeld erzeugt werden. Ein Beispiel für einen Plasmabrenner ist z.B. in der Zeit¬ schrift "Werkstatt und Betrieb" Jahrgang 1984, Seite 339, beschrieben. Der zugeführte Draht bzw. das zugeführte
Pulver kann vorlegiert sein, so daß die kompliziertesten Verbindungen, Gemische und Strukturen aufgespritzt werden können, und zwar Metalle ebenso wie Keramikwerkstoffe oder Gemische daraus.
Bei vielen Anwendungsfällen besteht die mit einem Plasma¬ brenner aufgebrachte Beschichtung aus einem Verbundwerk¬ stoff, der aus einer Matrix als Nutzschicht einerseits und Einlagerungen zur Verbesserung der Matrixeigenschafte andererseits besteht. Die Matrix und die Einlagerungen werden dem Plasmabrenner als Pulver zugegeben. Dabei kann durch die Variation der Pulverzugabe während des Beschichtungsaufbaus auch eine Gradierung erreicht werden, also eine Veränderung der Konzentration der Einlagerungen von einer Stelle unmittelbar an der Oberfläche des
Substrates bis zu einer stelle der Oberfläche der spätere Beschichtung. Ein typischer Werkstoff für eine derartige Matrix ist z.B. eine Nickel-Chrom-Legierung mit Chro - carbiden als Einlagerungen.
In neuerer Zeit ist es gelungen, reine DiamantbeSchich¬ tungen auf ein Substrat aufzubringen, was insbesondere in der Elektronikindustrie Bedeutung hat. Ein ent¬ sprechendes Verfahren ist in der europäischen Patent- anmeldung 90106785.0 eingehend beschrieben. Der für die Diamantpartikel erforderliche Kohlenstoff wird durch ein kohlenstoffhaltiges Gas oder eine Flüssigkeit dem Plasmastrahl zugefügt, wobei mit Hilfe von Wasserstoff und einem Inertgas dafür gesorgt wird, daß sich die Kohlenstoffanteile als Diamant- bzw. diamantähnliche
Stoffe ablagern und nicht als Graphit. Es handelt sich also um ein CVD-Verfahren, bei dem aus einer gasförmigen Phase Diamentkristalle durch Kondensation abgeschieden werden.
Der Nutzen von reinen Diamantüberzügen liegt in erster Linie in der hervorragenden elektrischen Isolierung und in der hervorragenden Wärmeleitung des Diamanten. Damit bildet der Diamant ideale Voraussetzungen für Kühlkörper, auf denen thermisch hochbelastete elektro¬ nische Bauteile aufgebracht werden. Selbstverständlich ist auch die Härte von Diamantüberzügen in der indu¬ striellen Anwendung von Interesse, beispielsweise als Verschleißschutz. Allerdings ist eine ausreichende Haftung auf dem Grundwerkstoff nicht leicht zu erreichen.
Die europäische Patentanmeldung 90308570.2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen von Dia- - mantschichten nach dem CVD-Verfahren. Zur Verbesserung der Haftung der Diamantschichten werden Schichtaufbauten unter Zuhilfenahme einer oder mehrerer Zwischenschichten vorgestellt, wobei darauf geachtet wird, daß zwischen benachbarten Schichten eine entsprechende Verträglichkeit vorhanden ist, um insbesondere einen unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zwischen Substrat und Diamant¬ werkstoff zu beherrschen. Die Zwischenschichten werden mit derselben Vorrichtung aufgebracht, mit der auch die Diamantschicht aufgebracht wird.
Darüberhinaus werden Beschichtungen offenbart, die aus Zweiphasensysste en unter Einschluß von Kohlenstoff zur Diamantbildung bestehen, die ebenfalls nach dem CVD-Verfahren aufgebracht werden. Dabei dient das eine gasförmige Element als Kohlenstoffträger, während das andere gasförmige Element eine Keimbildung unterstützt,
wobei expressis verbis Platin, Nickel, Cobalt, Eisen, Wolfram, Silcium, Molybdän und Titan genannt sind. Diese Elemente werden als feines Pulver in das Plasma eingebracht und verdampft. Aufgrund der angegebenen Betriebsparameter von 10 bis 70 Ampere und 50 bis 150
Volt kann das Plasma im Bereich einer nicht im thermische Gleichgewicht befindlichen Glimmentladung angesiedelt werden, was im übrigen zu der Offenbarung in der euro¬ päischen Patentanmeldung 90106785. 0 paßt, gemäß der die Abscheidung von der Diamantmodifikation aus einem Koh¬ lenstoffträger bei einer "stummen" Entladung erfolgen muß. Es handelt sich dabei also ebenso um ein Plasma in der unteren Energiestufe.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein neuartiges Verfahren zur Aufbringung einer Beschichtung, eine neuartige Beschichtung sowie einen Plasmabrenner zur Verwendung bei dem Verfahren vorzuschlagen, so daß eine aufge¬ spritzte Beschichtung erzielbar ist, deren Eigenschaften sehr leicht innerhalb eines Spektrums variiert werden können, das von einer beinahe reinen Diamantbeschichtung mit der Matrix als Bindungswerkstoff bis zu der Matrix als Nutzschicht mit Diamanteinlagerungen zur Verbesse¬ rung der Eigenschaften der Nutzschicht reicht.
Die jeweilige Erfindung ist in den Ansprüchen 1, 7 und 13 beschrieben, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
Es hat sich überraschend gezeigt, daß auch in einem sehr energiereichen, im thermischen Gleichgewicht befind¬ lichen Plasma, das innerhalb eines Plasmabrenners zum thermischen Spritzen vorherrscht, eine Reaktionskette abläuft, die ebenfalls zu einer Abscheidung von Diamant- partikeln führt, obwohl keine stille Entladung oder
Glimmentladung zur Bereitstellung der Energie vorhanden ist, sondern ein Potential, das bezüglich des Energiein¬ haltes um eine bis eineinhalb Potenzen höher liegt. Offensichtlich kommt es auch bei diesem energiereichen Plasma infolge einer Dissoziierung der Moleküle des
Kohlenstoffträgers zur Bildung von Radikalen, die äußerst reaktionsstark sind. Das führt dazu, daß am Ende der Plasmaflamme im wesentlichen alle Radikale neue Verbin¬ dungen eingehen werden, so daß die Radikalenkonzentration am Ende der Flamme gegen Null geht, in einem kürzeren Abstand zur Plasmabrennerdüse jedoch wesentlich höher ist. Wenn zur Abscheidung von Diamanten auf einem Substra z.B. Methan (CH.) eingesetzt wird, sind die Radikale CH-.-Atome und Wasserstoffatome, die offenbar eine große Rolle dabei spielen, ob ein Kohlenstoffatom beim Auf- treffen auf das Substrat in der Graphitmodifikation oder in der Diamantenmodifikation auskristallisiert.
Ein weiterer Faktor, der über die auskristallisierende Modifikation mit entscheidet, ist die Zusammensetzung des Pulvers zur Bildung der Matrix, also der Nutz¬ schicht bzw. des reinen Bindungswerkstoff, der ein völlig herkömmlicher Plasmaspritzstoff sein kann. Die Zugabe von Carbidbildnem, wie z.B. Titan, Chrom, Hafnium oder Zirkon, führt zur Abbindung des freien Kohlenstoffs zu Carbiden, der nicht zu Diamant synthetisiert. Der nicht zu Diamant synthetisierende Kohlenstoff kann außerdem gelöst werden, beispielsweise durch die Zugabe von Cobalt. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Beeinflussung der Auskristallisierung des Kohlenstoffs zu der Diamant¬ modifikation nicht durch eine gasförmige Phase des verdampften Pulvers erreicht wird, sondern daß die Reaktion mit dem lediglich aufgeschmolzenen Pulver stattfindet.
Die Erfindung schlägt nun erstmals vor, das Verhältnis zwischen Diamantpartikeln und Matrix nach Belieben zu variieren, wobei das eine Extrem durch eine fast reine Diamantschicht mit der Matrix als Bindungswerkstoff und das andere Extrem durch eine Matrix mit feinst verteilten Diamantpartikeln von nur wenigen Prozent verkörpert wird; dazwischen kommen alle Mischformen vor, also auch Anwen¬ dungsfälle, bei denen sowohl die Diamantpartikel einen direkten Nutzanteil als auch die Matrix einen direkten Nutzanteil haben. Es hat sich nämlich gezeigt, daß reine Diamantschichten auf dem Substrat schlecht haften und in sich nur einen unzureichenden Verbund aufweisen, so daß eine Nutzung der Diamanthärte bei dynamischer Bean- spruchung so gut wie nicht möglich ist. Die Erfindung umfaßt daher lediglich in einer Matrix eingebundene
Diamantpartikel, wobei selbstverständlich der Bindungs¬ werkstoff einen sehr geringen Anteil haben kann, so lange er fein verteilt ist.
Wenn eine Beschichtung erzeugt werden soll, die einen hohen Diamantanteil und einen geringen Matrixanteil haben soll, muß das Substrat relativ nahe an die Plasma¬ brennerdüse herangerückt werden, weil an dieser Stelle die Radikalenkonzentration am höchsten ist. Die hohe Radikalenkonzentration sorgt dann dafür, daß sich die Kohlenstoffatome in der Diamantmodifikation auf dem Substrat abscheiden. Diese Abscheidung wird immer wieder durchdrungen von Matrixbestandteilen, die sich einmal als Haftgrund auf das Substrat setzen und im übrigen alle Diamantpartikel allseitig benetzen.. Infolge der großen Nähe des Substrates zu der Plasmabrennerdüse erwärmt sich das Substrat sehr stark, es sei denn, es wird beispielsweise durch eine rückwärtige Anordnung intensiv gekühlt, was durch Kaltgasduschen, Sprühen, Anlegen von gekühlten Platten oder durch eine direkte
Durchströmung durch das Substrat bewirkt werden kann.
Wenn der Anteil an Matrix innerhalb der Beschichtung gesteigert werden soll, wird das Substrat in eine Zone geringerer Radikalenkonzentration innerhalb der Plasma¬ brennerflamme gebracht, wobei dann zunehmend Carbid- bildner dem Matrixwerkstoff in der Ausgangsform als Pulver zugesetzt werden müssen. Die Carbidbildner wie z. B. Titan, Chrom, Hafnium oder Zirkon sorgen dafür, daß sich der überschüssige Kohlenstoff nicht als Graphit abscheidet, sondern mit den genannten Carbidbildnern Carbide bildet, die ihrerseits hervorragende Verschlei߬ eigenschaften haben und so neben den dispergierten Diamantpartikeln zur Verschleißbeständigkeit der Be- Schichtung beitragen. Im Einzelfall kann entschieden werden, welcher der Carbidbildner ausgewählt wird, wobei es insbesondere auf die Verträglichkeit mit der Matrix ankommt. Alternativ kann neben der simultanen Diamant¬ synthese und Spritzbeschichtung auch jeder Teilprozeß in zeitlicher Folge abwechselnd gefahren werden, also abwechselnd als Beschichtung reiner Matrixwerkstoff oder reiner Diamant als Hartstoff abgeschieden werden.
Zum Betreiben des Plasmabrenners wird insbesondere ein Gleichstromlichtbogen eingesetzt. Dadurch wird das Anwendungsspektrum von aufgespritzten Beschichtungen gemäß der Erfindung drastisch erweitert. Für die Ver¬ weilzeit der einzelnen Komponenten innerhalb des Plasma¬ brenners kann es zweckmäßig sein, statt eines Gleich- Stromlichtbogens ein Hochfrequenzwechselfeld zur Er¬ zeugung des Plasmas einzusetzen. Eine weitere Möglichkeit, die Verweilzeit zu verbessern, liegt darin, an dem entsprechenden Plasmabrenner für die Zufuhr des kohlen¬ stoffhaltigen Gases oder der Flüssigkeit einen axialen Kanal vorzusehen, durch den diese Komponente im Zentrum
des Brenners eingegeben wird. Außerdem besteht dann keine Gefahr des Zuwachsens dieses Kanals, weil die Reaktion mit den übrigen Komponenten erst nach dem Austritt beginn Im Nebeneffekt wird dadurch die Kathode mitgekühlt.
Die Beschichtungen gemäß der Erfindung werden vorzugsweis in einem Druckbereich unterhalb des Atmosphärendruckes verwirklicht. Aber auch im Bereich oberhalb des Atmos¬ phärendruckes können befriedigende Ergebnisse erzielt werden, wobei die Abstände vorangehend schon erläutert worden sind. In der Praxis werden Abstände des Substrats von der Plasmabrennerdüse von 6 bis 20 cm praktiziert. Selbstverständlich kann eine Gashülle aus einem Inert as zum Schutz der aufgebrachten Beschichtung während der Entstehung und unmittelbar nach der Entstehung zweckmäßig sein, was für sich gesehen bekannt ist und mit Hilfe von Ringdüsen um die Lavaldüse des Plasmabrenners bewerk¬ stelligt werden kann. Für höhere Drücke bis 5 bar und für unteratmosphärische Drücke bis 50 mbar ist selbst- verständlich eine Kammer für das Substrat erforderlich, deren Innendruck geregelt wird. Der Anwendungsbereich schließt eine Unterflüssigkeitsbeschichtung, z.B. in Wasser, ausdrücklich mit ein.
In jüngster Zeit ist es gelungen, sog. Fullerene herzu¬ stellen, also eine neue Modifikation des Kohlenstoffs, bei der ein als Kugel geformter Cluster von 60 oder 70 Kohlenstoffatomen vorhanden ist. Auch diese Modifikation kann selbstverständlich als Nutzschicht oder als Ein- lagerung in eine Matrix verwendet werden, wenn ent¬ sprechende Eigenschaften gewünscht werden.
Das Besondere der Erfindung liegt darin, daß das thermisch Plasmaspritzen mit der Synthetisierung von Diamanten kombiniert werden kann, ohne die Variationsbreite zu
verlieren, die durch das Plasmaspritzen hinsichtlich der auftragbaren Schichten ermöglicht wird. Die Para¬ meter zum Betreiben eines Plasmabrenners mit einem Gleichstromlichtbogen liegen dabei im üblichen Rahmen, es werden also bei einer Spannung von ca. 100 V, die bis 500 V im Einzelfall reichen kann, eine Stromstärke bis zu 1000 A erreicht, wobei Pulvermengen bis zu 5 kg/ Stunde bei 50 bis 300 1/min an Argon verbraucht werden. Die typische Korngröße für das zugeführte, gegebenenfalls vorlegierte Pulver liegt im Bereich von 5 bis 100 um.
Beschichtungen aus oxidationsbeständigen Legierungen oder heißgasbeständigen Legierungen oder korrosions¬ beständigen Legierungen können zur Verbesserung der Härte mit Diamanten als Eigenschaftsverbesserer auf¬ gespritzt werden, nämlich z.B. M-Cr-Al-Y-Legierungen, wobei der Buchstabe M für die Elemente Eisen, Cobalt und/oder Nickel steht. Verschleiß- und korrosionsbe¬ ständige Legierungen sowie reine Hartlegierungen auf Eise Cobalt- oder Nickelbasis können ebenso unter Beimengungen von Diamanten verspritzt werden, wie reine Cobalthart- stofflegierungen, die z.B. unter der kommerziellen Bezeichnung Stellite bekannt sind. Für ähnliche Zwecke werden Nickelhartlegierungen verwendet, die Nickel, Chrom, Bor und Silcium enthalten. Darüberhinaus können selbstverständlich Hartmetalle gespritzt werden auf Wolframcarbid-Cobalt-Basis, auf Wolfram-Titancarbid/ Tantalcarbid-Cobalt-Basis oder auf Nickel-Chromcarbid- Basis. Auch diesen Hartmetallen können Diamantmodifika- tionen zugemischt werden, um die Eigenschaften zu ver¬ ändern.
Die vorgenannten spritzbaren Beschichtungen sind lediglic beispielhaft genannt auf dem Gebiet des Korrosions- und Verschleißschutzes. Wegen der sehr hohen Energie beim
Plasmaspritzen können auch oxidkeramische und nicht- oxidkeramische Werkstoffe verspritzt werden, die mit Molybdän vermischt sein können, die unter der Bezeichnung Cermet bekannt sind. Spritzbar sind also alle reinen Oxide und Mischoxide sowie Multikomponentenoxide, die jeweils gemäß der Erfindung mit dem Diamantwerkstoff modifizierbar sind. Hier sind auch Silikate zu nennen, die unter der Bezeichnung Cordierit bekannt sind.
Selbst bei Beschichtungen zur Bioverträglichkeit, wo Phosphate verspritzt werden, die auch unter der Be¬ zeichnung Hydroxyl-Apatit bekannt sind, kann es im Einzelfall zweckmäßig sein, Diamanteinlagerungen in unterschiedlicher Verteilung und Dichte einzubringen, um wiederum das Verschleißverhalten zu verbessern. Das gilt auch für spritzbare intermetallisches Phasen binärer, ternärer oder noch höherer Systeme z.B. auf Nickel- Aluminium-, Titanbasis und dergleichen mehr. Schließlich kann es bei dem Aufspritzen von Schwermetallen und Kontaktwerkstoffen im Einzelfall vorteilhaft sein, verschleißmindernden Diamanthartstoff als Einlagerung zu haben, was mit Hilfe der Erfindung ohne weiteres verwirklicht werden kann.
Die vorangehenden Beispiele lassen erkennen, welche Bandbreite an Anwendungsfällen das thermische Plasma¬ spritzen ermöglicht, wobei nun infolge der Erfindung erstmals Diamanteinlagerungen bzw. fast reine Diamant¬ schichten in Verbindung mit diesen Matrices ermöglicht werden. Immer kommt es darauf an, daß für die Abscheidung des Kohlenstoffes in der Diamantmodifikation ausreichend günstige Parameter beibehalten werden, was jedoch im genannten Rahmen kein Problem ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines Plasma-
brenners gemäß der Erfindung und zur Durchführung des erfindnugsgemäßen Verfahrens, der in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert; die einzige Figur der Zeichnung zeigt:
einen Querschnitt durch einen schematisch darge stellten Plasmabrenner gemäß der Erfindung zur Hervorbringung einer Beschichtung gemäß der Erfindung.
Der dargestellte Plasmabrenner besteht aus einem Grund¬ körper 1, an dem, elektrisch isoliert voneinander, eine Anode 2 und eine Kathode 3 angebracht sind. Zwischen beiden Eletroden befindet sich eine Lichtbogenzone 4, in der die elektrische Entladung entsteht, die Voraus¬ setzung zur Bildung eines Plasmas ist. Wegen der hohen Temperaturbelastung wird der Brenner mit Hilfe eines Kühlwasserzulaufs 5 und eines Kühlwasserablaufs 6 im Durchfluß gekühlt, wobei gleichermaßen Anode 2 und Kathode 3 erreicht werden. Über einen gesonderten Be¬ triebsgasanschluß 7 wird Argon oder ein Argonwasserstoffg misch zugeführt. Am vorderen Ende der Anode 2 befindet si eine Pulverzuführung 8 zum Eingeben des Matrixwerkstoffes sowie der Werkstoffe der Einlagerungen in die Plasmaflamm 12.
Der Grundkörper 1 sowie die Kathode 3 sind mit einem axialen Kanal 10 versehen, durch den ein kohlenstoff¬ haltiges Gas wie z.B. Methan oder eine kohlenstoffhaltige Flüssigkeit wie z.B. ein Alkohol in die Reaktionszone des Plasmabrenners eingebracht wird. Diese Komponente enthält den Kohlenstoff, aus dem später der dispergierte Diamanthartstoff entsteht. Statt durch den axialen Kanal 10 kann das Methan auch über das Pulverinjektorrohr, also die Pulverzuführung 8 in das Plasma eingeleitet
werden. Alle an der Beschichtung beteiligten Komponenten verlassen als Spritzstrahl 13 den Plasmabrenner und treffen auf ein Substrat 14 auf, auf dem sich die Be¬ schichtung 15 bildet.
Der Plasmabrenner zusammen mit dem Substrat 14 kann in einer Unterdruckkammer untergebracht sein, die nicht näher dargestellt ist. Diese wird fortlaufend auf einem vorgegebenen Druck gehalten, beispielsweise auf einem Druck von 50 mbar. Wegen des fortlaufend nachströmenden Plasmas muß also diese Unterdruckkammer durch fortlau¬ fendes Abpumpen auf diesem Druck gehalten werden. Die Einbringung des Plasmabrenners und des Substrates 14 in eine Unterdruckkammer ist jedoch nicht Bedingung, da die erfindungsgemäße Beschichtung auch unter Atmosphärendruck oder unter noch höherem Druck hervorgebracht werden kann.
Das für den Betrieb des Plasmabrenners benötigte Be¬ triebsgas ist Argon oder ein sonstiges Edelgas mit einem bestimmten Anteil von Wasserstoff. Der Wasserstoff hat die Eigenschaft, bereits gebildeten Graphit bei der Schicht¬ bildung wegzuätzen, so daß die Anwesenheit von Wasserstoff ebenfalls zur Reduzierung des Graphitanteils beiträgt. Diese Erscheinungen sind jedoch für sich gesehen bekannt.
Die Beschichtung gemäß der Erfindung gelingt selbstver¬ ständlich auch dann, wenn der Kohlenstoffträger in Form eines Gases oder einer Flüssigkeit wie z.B. Alkohol in die Plasmaflamme 12 eingegeben wird, beispielsweise in oder gegenüber der Pulverzuführung 8. Es ist dann in jedem Fall sichergestellt, daß sich in der Lavaldüse innerhalb der Anode 2 keine Ablagerungen bilden können.
Das Besondere an der Erfindung ist die große Variations- möglichkeit der Beschichtung durch Verändern der Para-
meter. Auf der einen Seite wird das Substrat mehr oder minder stark in die Zone einer hohen Radikalenkonzen¬ tration gebracht, zum anderen wird im Bereich niedriger Radikalenkonzentrationen ein Carbidbildner in den Ma- trixwerkstoff eingegeben, der neben dem Wasserstoff für die Ausscheidung des Kohlenstoffs, der nicht in der Diamantmodifikation kondensiert, sorgt. Bei einer Ano¬ rdnung des Substrats in einer Zone hoher Radikalenkon¬ zentration muß das Substrat in der Regel gekühlt werden, was jedoch kein ernsthaftes Hindernis ist. Die einfachste Möglichkeit der Substratkühlung ist das Plasmaspritzen unter Wasser.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann selbstverständ- lieh auch eine Gradierung erzielt werden, also eine
Veränderung des Verhältnisses zwischen Matrix und Hart¬ stoffeinlagerung gemessen über die Schichtdicke. Neben einer Gradierung zwischen Matrix und Einlagerung kann auch selbstverständlich eine mehrfache Gradierung vorhanden sein, also z.B. eine Wolfram-, Wolfram-Molybdän oder eine Vanadiumschicht gespritzt werden, die langsam in Titan oder Tantal übergeht, die wiederum die Matrix für die Diamantpartikel bilden. Abweichend davon kann auch zusätzlich zu dem Titan oder zu dem Tantal ein Über- gang zu einem anderen Matrixwerkstoff gebildet werden, z.B. zu einem hochaktiven Carbidbildner, wobei dann die zuvor erwähnte Schicht als Sperrschicht dient. Im übrigen kann die Erfindung überall dort eingesetzt werden, wo eine Matrix mit gutem Erfolg auf ein Substrat aufgebracht werden kann, so daß Haftung, Porosität, Ri߬ bildung und dgl. befriedigend ausfallen.