金剛石(shí)表面化學鍍鎳(niè)工藝

金剛石由于其高硬(yìng)度(dù)和優良的力學性能，使金剛石工具成為加工各種堅硬材料不可缺步的有效工(gōng)具，影響金剛石工具(jù)使用壽命及性能的主要因素有(yǒu)兩個方面：

一是盒剛石(shí)本身(shēn)的質量(即品級)，

二是胎體金屬對金剛石的(de)粘結性(即胎體的包鑲(xiāng)能力)。

由于金剛石顆粒較小，絕大部分金剛石工具或以嵌焊于工具體中，或将金剛石顆(kē)粒與金(jīn)屬合金用(yòng)粉末冶金法壓型、燒結而形成金剛石(shí)一金屬複合體(tǐ)，以實現對工件的(de)加工。

由于金剛石與一般金屬和合金之間具有很高的界面能，緻使金(jīn)剛石顆粒(lì)不易被一般低熔(róng)點合金(jīn)所浸潤，粘結性極差。

因此.在制造(zào)的金剛石工具中，金剛石顆粒僅依靠胎體冷凝後産生的機械力鑲嵌于胎體金屬(shǔ)基中，而沒有形成牢(láo)固(gù)的化學鍵粘結鑲，導緻金剛石顆粒在工作中除破碎、折斷(duàn)外，絕大多數在(zài)露出不到(dào)粒徑l/2高度時脫落。

金剛石實際上隻發揮了(le)工作能力的20%，金剛(gāng)石脫落後，難再回收利用，大大降低了金剛石(shí)工具的壽命及性能，造成巨大的浪費。

因此研究金剛石表面(miàn)化學鍍鑲金屬化，對改善金剛石與胎體合金的粘結性能，增強金剛石(shí)的抗壓強度、抗氧化性，提高金剛石(shí)的利(lì)用率及工具的使用(yòng)壽命有重(zhòng)大意義。

2實驗

采用的金剛石型(xíng)号為JR1，粒度為12o/14o。鍍前對(duì)金剛石進行清洗、粗(cū)化、敏化、活化及(jí)還原(yuán)等處理，然後進行化學鍍鎳，并分别研究(jiū)了各(gè)因素對金剛石(shí)增重的影響。

工藝流程:金(jīn)剛石基料一除(chú)油一水洗一敏化一水洗一活化一(yī)水冼一還原一化學(xué)鍍鎳一水洗一烘幹。

(1)除油(yóu)：栗用堿性(xìng)除油，在l0%NaOH溶(róng)液中，并加入少量的非離子表面活性(xìng)劑煮沸30min，用蒸餾水(shuǐ)沖洗(xǐ)2～3次，除(chú)去金剛石表面的油脂等污物。

(2)粗化：用稀HNO;煮沸20min，蒸餾水洗2～3次。

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

将金(jīn)剛石基料置(zhì)于敏化液中浸泡5min，取出後水洗至中性，使(shǐ)吸(xī)附在表面的SnCl2膠體，水解生成sn(OH)Cl膠體，吸附于基料表面

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

敏化後的基(jī)料放(fàng)入活化液中4min，取出後用水洗淨，Sn(OH)CI還原Pd2+成Pd，吸附于基體金剛石表面，這些金屬微(wēi)粒(lì)是化學鍍鎳的催化活性中心。

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

将經活化處理的金剛石基(jī)料放(fàng)入還原液中3min，還原可能殘留(liú)于(yú)金剛石表面的Pd抖.防止其帶入鍍鎳中導緻鍍液分解，金剛石經還原處理後不需(xū)水洗直接化學鍍鎳。

(6)化學鍍鑲工藝金剛(gāng)石粉末的表面積大(dà)，用一般的化學鍍鎳進行施鎳進行(háng)施(shī)鍍時，沉積反應(yīng)過于激(jī)烈，鍍液易産生自分解，為了對金剛石連續旌鍍，必須采用穩(wěn)定性高，易于維護的(de)化學鍍鎳工藝.工(gōng)藝(yì)條件(jiàn)如下：

NiSO4•6H2O----30g/L

NaH2PO2•2H2O----30g/L

主絡合劑-------25g/L

輔助絡合(hé)劑---------10g/L

穩定劑-------适量

pH值---------4.8～5.2

溫度----------88土(tǔ)3℃

攪拌方式----------超聲波攪拌

化(huà)學鍍(dù)鑲液溫度栗用恒溫水浴控制在88±3℃，采用超聲波攪拌，防止金剛石顆粒鍍(dù)鎳粘在一起每隔5min用超聲(shēng)波攪拌30s，超聲波頻率為30Hz