金剛石表面化學鍍鎳工藝

金(Jin)剛石由于其高硬度和優良的力學性能，使金剛石[Shi]工具成為[Wei]加工各種(Zhong)堅硬材料不可缺(Que)步的有效工(Gong)具，影響金剛石工具使用[Yong]壽命及性能的主要因素有兩個(Ge)方面：

一是盒剛石本身的質量(即品級)，

二是胎體金屬[Shu]對金剛石的粘結性(即胎(Tai)體[Ti]的包鑲能力)。

由于金剛(Gang)石(Shi)顆粒較小，絕大部分金剛石工具或以嵌焊于工具體[Ti]中，或(Huo)将金[Jin]剛石顆粒與(Yu)金(Jin)屬合金用(Yong)粉末冶金法壓型、燒[Shao]結而(Er)形成(Cheng)金剛石[Shi]一金屬複合(He)體(Ti)，以實現對工(Gong)件的加工。

由于金剛石與一般金屬和合金之(Zhi)間具有很高的[De]界面能，緻使金[Jin]剛石顆粒(Li)不易被一般低熔點合金(Jin)所浸潤，粘結性極差。

因此.在制造的金剛石工具中，金(Jin)剛[Gang]石顆粒僅依靠(Kao)胎體冷凝後産(Chan)生的機械力鑲(Xiang)嵌于胎體金屬[Shu]基中，而(Er)沒有形(Xing)成牢固的化學鍵粘結鑲[Xiang]，導緻(Zhi)金剛石顆粒在(Zai)工作中除破碎、折斷(Duan)外，絕大多(Duo)數在露出不到粒徑[Jing]l/2高度時脫(Tuo)落。

金剛石(Shi)實際(Ji)上隻發揮了工作能力的20%，金剛石脫落後，難再(Zai)回[Hui]收利用，大大降低了金剛石(Shi)工具的(De)壽命及性能，造成巨大的浪費。

因此研究金剛石表面化學鍍鑲(Xiang)金屬化，對改善金剛[Gang]石與胎體合金[Jin]的粘結[Jie]性能，增強金剛石的抗壓強度、抗氧[Yang]化性，提高金剛石[Shi]的利[Li]用率及工具的使用壽命有重[Zhong]大意義。

2實驗(Yan)

采用[Yong]的金剛(Gang)石型号為JR1，粒[Li]度為12o/14o。鍍前對(Dui)金剛石進行清洗、粗[Cu]化、敏(Min)化、活化及還原(Yuan)等處理，然後進(Jin)行化學[Xue]鍍鎳，并分别研究了各因素對金剛石增重的影響。

工藝流程:金[Jin]剛石基料一除[Chu]油(You)一水洗一敏化一[Yi]水[Shui]洗一活化一水冼(Xian)一還(Hai)原[Yuan]一化學鍍鎳一水洗一烘幹(Gan)。

(1)除油：栗用堿性除油，在l0%NaOH溶(Rong)液中(Zhong)，并加入少量的非(Fei)離子表面活[Huo]性劑煮沸30min，用蒸餾水沖洗(Xi)2～3次，除去金剛石表[Biao]面[Mian]的油脂等污物。

(2)粗化：用稀HNO;煮沸20min，蒸(Zheng)餾水洗2～3次。

(3)敏化：SnC2H：O10g/L，HCI20m/L，溫度室溫，時(Shi)間3～5min。

将金剛石基(Ji)料置(Zhi)于敏化液[Ye]中浸泡5min，取出後(Hou)水洗至中性[Xing]，使[Shi]吸附在表面的SnCl2膠體，水解生成sn(OH)Cl膠體(Ti)，吸附于基(Ji)料表面

(4)活化：PdCI2--0.5g/L，HCI--10m/L，溫(Wen)度室溫，時間4min

敏化後的基料放入活化液中4min，取出後用水洗淨[Jing]，Sn(OH)CI還(Hai)原Pd2+成Pd，吸附于(Yu)基體(Ti)金剛石(Shi)表面，這些[Xie]金(Jin)屬微(Wei)粒是化學[Xue]鍍鎳的催化活性[Xing]中心。

(5)還原：NaH2PO2·2H2O30g/L，溫度室[Shi]溫，時間3min。

将經活化處理的金剛石基料放入還原液[Ye]中[Zhong]3min，還原可(Ke)能殘留于金剛[Gang]石表面的Pd抖[Dou].防止其帶入鍍鎳(Nie)中導緻鍍液分解，金剛石經還(Hai)原處理後不需[Xu]水洗直[Zhi]接化學鍍鎳(Nie)。

(6)化學鍍鑲工藝金[Jin]剛石粉末的表面積大(Da)，用[Yong]一般的化學[Xue]鍍鎳進行施鎳進行施鍍(Du)時，沉積反應過于激[Ji]烈，鍍液易[Yi]産生(Sheng)自分解，為了[Le]對[Dui]金剛石連(Lian)續旌鍍，必須采用穩(Wen)定(Ding)性高(Gao)，易于維護的(De)化學鍍鎳工[Gong]藝.工藝[Yi]條件[Jian]如下：

NiSO4•6H2O----30g/L

NaH2PO2•2H2O----30g/L

主絡合劑(Ji)-------25g/L

輔助絡合劑---------10g/L

穩定劑-------适[Shi]量

pH值---------4.8～5.2

溫[Wen]度----------88土3℃

攪拌方式----------超聲波攪拌

化學鍍鑲液溫(Wen)度栗用恒溫水浴控制在88±3℃，采[Cai]用超聲波攪拌，防止[Zhi]金剛石顆粒鍍(Du)鎳粘在一起每隔5min用超聲波攪拌30s，超聲波頻率為30Hz