金剛石表面(miàn)化學鍍(dù)鎳工藝

金剛石由于其高硬度和優良的力學性能，使金剛石工具成(chéng)為(wéi)加(jiā)工各種堅硬材料不可缺(quē)步的有效工具，影響金剛石工具使用壽命及性能的(de)主要因素有(yǒu)兩個方面：

一是盒剛石(shí)本身的質量(即品級)，

二是胎體金屬對金剛石的粘結(jié)性(即胎體的包鑲能力)。

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

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

因此(cǐ).在制造的金剛石工具中(zhōng)，金(jīn)剛(gāng)石顆粒僅依靠胎體(tǐ)冷凝後産生的機械力鑲嵌于胎體金屬基中，而沒有形成牢固的化學鍵粘結鑲(xiāng)，導緻金剛石顆粒在工作中除破碎、折斷外，絕大多(duō)數在露出不到(dào)粒徑(jìng)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(shòu)命及性能，造成(chéng)巨大的浪費。

因此研究金(jīn)剛石表面(miàn)化學鍍鑲金屬化，對改善金(jīn)剛石與胎體(tǐ)合金的粘結性能，增強金剛石(shí)的抗壓強度、抗氧(yǎng)化性，提高(gāo)金剛石的利用率(lǜ)及工具(jù)的使用壽命有重(zhòng)大意義。

2實驗

采用的金剛石型号為JR1，粒度(dù)為12o/14o。鍍前對金(jīn)剛石進行清洗、粗(cū)化、敏化、活化及還原(yuán)等處理，然(rán)後進行(háng)化(huà)學鍍鎳(niè)，并分别研究了各因素對金剛石(shí)增重的影響。

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

(1)除油：栗用堿性除油，在l0%NaOH溶液中(zhōng)，并加入少量的非離子表面活性劑煮沸30min，用蒸(zhēng)餾水沖洗2～3次，除(chú)去金剛(gāng)石表面(miàn)的油脂等污(wū)物(wù)。

(2)粗化：用稀HNO;煮沸20min，蒸餾水(shuǐ)洗(xǐ)2～3次。

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

将金剛石基料置(zhì)于(yú)敏化液中浸泡5min，取出後(hòu)水洗至中性，使吸附在表面的SnCl2膠體，水解生成sn(OH)Cl膠體(tǐ)，吸附于基料表面(miàn)

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

敏化後(hòu)的基(jī)料放入活化液中4min，取(qǔ)出後用(yòng)水洗淨，Sn(OH)CI還原Pd2+成Pd，吸附于基體金剛石(shí)表面，這些金屬微粒是化學(xué)鍍鎳(niè)的催化活性(xìng)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)料放入還原液中3min，還原可能殘留于金剛石表面的Pd抖.防(fáng)止其帶入鍍鎳(niè)中導緻(zhì)鍍液分解(jiě)，金剛石經還(hái)原處(chù)理後不需水洗直(zhí)接化學鍍鎳。

(6)化學(xué)鍍鑲工藝金剛石粉末的表面(miàn)積大，用一般的化學鍍鎳(niè)進行施鎳進行(háng)施(shī)鍍(dù)時，沉積反應過于激烈，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.工藝條件如下：

NiSO4•6H2O----30g/L

NaH2PO2•2H2O----30g/L

主絡合劑(jì)-------25g/L

輔助絡(luò)合劑---------10g/L

穩定劑-------适量

pH值---------4.8～5.2

溫(wēn)度----------88土3℃

攪拌(bàn)方式----------超聲波攪拌

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