Ca fabricație până la transformare de înaltă calitate, dezvoltarea rapidă în domeniul dezvoltării industriei cu energie curată și semiconductor și fotovoltaică, cu o eficiență ridicată și o capacitate de procesare de înaltă precizie a instrumentelor de diamant în creștere cererea în creștere, dar pulberea de diamant artificial, deoarece cea mai importantă materie primă, județul Diamond și forța de reținere a matricei nu este puternică Easy Easy Carbide Tool Life nu este lungă. Pentru a rezolva aceste probleme, industria adoptă, în general, acoperirea de suprafață cu pulbere cu diamante cu materiale metalice, pentru a -și îmbunătăți caracteristicile de suprafață, pentru a spori durabilitatea, astfel încât să îmbunătățească calitatea generală a instrumentului.
Metoda de acoperire a suprafeței cu pulbere de diamant este mai mult, incluzând placarea chimică, electroplarea, placarea cu sputtering cu magnetron, placarea de evaporare în vid, reacția la izbucnire la cald, etc.
1. Placare chimică
Acoperirea chimică cu pulbere de diamant este de a pune pulberea de diamant tratată în soluția de acoperire chimică și de a depune ionii metalici în soluția de acoperire prin acțiunea agentului de reducere în soluția de acoperire chimică, formând o acoperire de metal densă. În prezent, cea mai utilizată placare chimică cu diamante este cea mai pe scară largă a aliajului binar de placare cu nichel chimic (Ni-P), se numește de obicei placare chimică cu nichel.
01 Compoziția soluției de placare a nichelului chimic
Compoziția soluției de placare chimică are o influență decisivă asupra progresului neted, stabilității și calității acoperirii reacției sale chimice. De obicei, conține sare principală, agent de reducere, complexe, tampon, stabilizator, accelerator, agent tensioactiv și alte componente. Proporția fiecărei componente trebuie ajustată cu atenție pentru a obține cel mai bun efect de acoperire.
1, sare principală: de obicei sulfat de nichel, clorură de nichel, acid sulfonic de nichel, carbonat de nichel etc., rolul său principal este de a oferi sursă de nichel.
2. Agent reductiv: asigură în principal hidrogen atomic, reduce Ni2 + în soluția de placare în Ni și îl depune pe suprafața particulelor de diamant, care este cea mai importantă componentă din soluția de placare. În industrie, fosfatul secundar de sodiu, cu o capacitate de reducere puternică, costuri reduse și stabilitate bună de placare este utilizat în principal ca agent de reducere. Sistemul de reducere poate realiza placarea chimică la temperaturi scăzute și la temperaturi ridicate.
3, agent complex: soluția de acoperire poate precipita precipitațiile, îmbunătățește stabilitatea soluției de acoperire, extinde durata de viață a soluției de placare, îmbunătățește viteza de depunere a nichelului, îmbunătățește calitatea stratului de acoperire, folosește în general acid succinin, acid citric, acid lactic și alți acid organic și sărurile lor.
4. Alte componente: stabilizatorul poate inhiba descompunerea soluției de placare, dar pentru că va afecta apariția reacției de placare chimică, are nevoie de o utilizare moderată; Tamponul poate produce H + în timpul reacției chimice de placare a nichelului pentru a asigura stabilitatea continuă a pH -ului; Surfactantul poate reduce porozitatea acoperirii.
02 Procesul chimic de nichelare
Placarea chimică a sistemului de hipofosfat de sodiu necesită ca matricea să aibă o anumită activitate catalitică, iar suprafața de diamant în sine nu are un centru de activitate catalitică, deci trebuie să fie pretratată înainte de placarea chimică a pulberii de diamant. Metoda tradițională de pretratare a placării chimice este îndepărtarea uleiului, îngroșarea, sensibilizarea și activarea.
(1) Eliminarea uleiului, îngroșarea: Eliminarea uleiului este în principal pentru a îndepărta uleiul, petele și alți poluanți organici de pe suprafața pulberii de diamant, pentru a asigura potrivirea strânsă și performanța bună a acoperirii ulterioare. Grăjirea poate forma unele mici gropi și fisuri pe suprafața diamantului, crește rugozitatea suprafeței diamantului, care nu este doar favorabilă adsorbției ionilor metalici în acest loc, facilitează placația chimică ulterioară și electroplarea, dar, de asemenea, formează pași pe suprafața diamantului, asigurând condiții favorabile pentru creșterea nivelului de depunere a metalului de placare chimică sau electroplatoare.
De obicei, etapa de îndepărtare a uleiului ia de obicei NaOH și alte soluții alcaline ca soluție de îndepărtare a uleiului, iar pentru etapa de îngroșare, acidul azotic și alte soluții de acid este utilizat ca soluție chimică brută pentru a grava suprafața de diamant. În plus, aceste două legături ar trebui utilizate cu mașina de curățare cu ultrasunete, care să conducă la îmbunătățirea eficienței eliminării și îngroșării uleiului de praf de diamant, economisiți timpul în procesul de îndepărtare și îngroșare a uleiului și asigurați -vă efectul eliminării uleiului și al discuțiilor grosiere,
(2) Sensibilizare și activare: Procesul de sensibilizare și activare este cel mai critic pas în întregul proces de placare chimică, care este direct legat de dacă se poate efectua placarea chimică. Sensibilizarea este de a adsorb substanțe ușor oxidate pe suprafața pulberii de diamant care nu are capacitate autocatalitică. Activarea constă în adsorbarea oxidării acidului hipofosforic și a ionilor metalici activi catalitic (cum ar fi paladiul metalic) pe reducerea particulelor de nichel, astfel încât să accelereze rata de depunere a acoperirii pe suprafața pulberii de diamant.
În general, timpul de tratament de sensibilizare și activare este prea scurt, formarea punctului de paladiu din metalul de suprafață cu diamante este mai mică, adsorbția acoperirii este insuficientă, stratul de acoperire este ușor de căzut sau dificil de format o acoperire completă, iar timpul de tratament este prea lung, va provoca deșeurile punctului de paladiu, prin urmare, cel mai bun timp pentru sensibilizare și activare este de 20 ~ 30min.
(3) Placarea chimică cu nichel: Procesul de placare a nichelului chimic nu este afectat numai de compoziția soluției de acoperire, ci și afectat de temperatura soluției de acoperire și de valoarea pH -ului. Placare tradițională de nichel chimic cu temperatură ridicată, temperatura generală va fi în 80 ~ 85 ℃, mai mult de 85 ℃ ușor de determinat descompunerea soluției de placare, iar la temperatura mai mică de 85 ℃, cu atât rata de reacție este mai rapidă. În ceea ce privește valoarea pH -ului, pe măsură ce rata de depunere a acoperirii pH -ului va crește, dar pH -ul va determina, de asemenea, formarea de sedimente de sare de nichel inhibă rata de reacție chimică, astfel încât, în procesul de placare a nichelului chimic prin optimizarea compoziției și raportului soluției de placare chimică, condițiile de procesare a procesului de placare chimică, controlează rata de depunere a acoperirii chimice, acoperirea densității, acoperirea cererii de rezistență a industriei.
În plus, o singură acoperire poate să nu obțină grosimea ideală a acoperirii și poate exista bule, găuri și alte defecte, astfel încât să poată fi luată mai multe acoperiri pentru a îmbunătăți calitatea acoperirii și pentru a crește dispersia pulberii de diamant acoperite.
2. Electro Nickelling
Datorită prezenței fosforului în stratul de acoperire după placarea cu nichel chimic cu diamante, acesta duce la o conductivitate electrică slabă, care afectează procesul de încărcare a nisipului instrumentului de diamant (procesul de fixare a particulelor de diamant pe suprafața matricei), astfel încât stratul de placare fără fosfor poate fi utilizat în calea placării nichel. Operația specifică este de a pune pulberea de diamant în soluția de acoperire care conține ioni de nichel, contactul cu particule de diamant cu electrodul negativ de putere în catod, blocul de metal nichel imersat în soluția de placare și conectat cu electrodul pozitiv pentru a deveni anodul, prin acțiunea electrolitică, ionii de nichel liberi în soluția de acoperire sunt reduse la atomi de pe suprafața de diamant, iar atomii cresc în acoperirea.
01 Compoziția soluției de placare
La fel ca soluția de placare chimică, soluția de electroplație oferă în principal ionii metalici necesari pentru procesul de electroplație și controlează procesul de depunere a nichelului pentru a obține acoperirea metalică necesară. Principalele sale componente includ sare principală, agent activ anod, agent tampon, aditivi și așa mai departe.
(1) Sare principală: în principal folosind sulfat de nichel, nichel sulfonat de amino, etc. În general, cu cât este mai mare concentrația principală de sare, cu atât difuzarea este mai rapidă în soluția de placare, cu atât eficiența actuală este mai mare, rata de depunere a metalelor, dar boabele de acoperire va deveni grosieră și scăderea concentrației principale de sare, conductivitatea mai slabă a acoperirii și este dificil de controlat.
(2) Agent activ anod: Deoarece anodul este ușor de pasivat, ușor de slab conductivitate, afectând uniformitatea distribuției curentului, astfel încât este necesar să se adauge clorură de nichel, clorură de sodiu și alți agenți ca activator anodic pentru a promova activarea anodului, îmbunătățirea densității curentului pasivatului anodului.
(3) Agent tampon: La fel ca soluția de placare chimică, agentul tampon poate menține stabilitatea relativă a soluției de placare și a pH -ului catodului, astfel încât să poată fluctua în intervalul admisibil al procesului de electroplație. Agentul tampon comun are acid boric, acid acetic, bicarbonat de sodiu și așa mai departe.
(4) Alți aditivi: în funcție de cerințele acoperirii, adăugați o cantitate potrivită de agent luminos, agent de nivelare, agent de umectare și agent divers și alți aditivi pentru a îmbunătăți calitatea acoperirii.
02 Flux de nichel electroplat cu diamant
1.. Pretratare înainte de placare: Diamantul nu este adesea conductor și trebuie placat cu un strat de metal prin alte procese de acoperire. Metoda de placare chimică este adesea folosită pentru a pune în prealabil un strat de metal și a îngroșa, astfel încât calitatea acoperirii chimice va afecta calitatea stratului de placare într-o anumită măsură. În general, conținutul de fosfor în acoperire după placare chimică are un impact mare asupra calității acoperirii, iar acoperirea cu fosfor ridicat are o rezistență la coroziune relativ mai bună în mediul acid, suprafața de acoperire are mai multă bombă tumorală, rugozitate mare a suprafeței și nu are proprietate magnetică; Acoperirea medie de fosfor are atât rezistență la coroziune, cât și rezistență la uzură; Acoperirea scăzută a fosforului are o conductivitate relativ mai bună.
În plus, cu cât dimensiunea particulelor este mai mică a pulberii de diamant, cu atât suprafața specifică este mai mare, atunci când acoperiți, ușor de plutit în soluția de placare, va produce scurgeri, placare, acoperire fenomen de strat liber, înainte de placare, trebuie să controleze conținutul de P și calitatea acoperirii, pentru a controla conductivitatea și densitatea pulberii de diamant pentru a îmbunătăți ușor pulberea pulberii.
2, placare cu nichel: În prezent, placarea cu pulbere cu diamante adoptă adesea metoda de acoperire rulantă, adică cantitatea potrivită de soluție de electroplație se adaugă în îmbuteliere, o anumită cantitate de pulbere de diamant artificial în soluția de electroplație, prin rotația sticlei, conduceți pulberea de diamant în îmbuteliere la rulant. În același timp, electrodul pozitiv este conectat cu blocul de nichel, iar electrodul negativ este conectat cu pulberea de diamant artificial. Sub acțiunea câmpului electric, ionii de nichel liberi în soluția de placare formează nichel metalic pe suprafața pulberii de diamant artificial. Cu toate acestea, această metodă are probleme de eficiență scăzută a acoperirii și acoperire neuniformă, astfel încât a apărut metoda electrodului rotativ.
Metoda electrodului rotativ este de a roti catodul în placarea cu pulbere cu diamant. Acest mod poate crește zona de contact între particulele de electrod și diamant, poate crește conductivitatea uniformă între particule, îmbunătățește fenomenul neuniform al acoperirii și îmbunătățește eficiența producției de placare cu nichel cu diamante.
scurt rezumat
Ca principala materie primă a instrumentelor cu diamante, modificarea de suprafață a micropowderului cu diamante este un mijloc important pentru a îmbunătăți forța de control a matricei și pentru a îmbunătăți durata de viață a instrumentelor. Pentru a îmbunătăți rata de încărcare a nisipului de unelte cu diamante, un strat de nichel și fosfor poate fi de obicei placat pe suprafața micropowder -ului cu diamante pentru a avea o anumită conductivitate, apoi îngroșa stratul de placare prin placare cu nichel și pentru a spori conductivitatea. Cu toate acestea, trebuie menționat că suprafața de diamant în sine nu are un centru activ catalitic, deci trebuie să fie pretratat înainte de placarea chimică.
Documentație de referință:
Liu Han. Studiu asupra tehnologiei de acoperire a suprafeței și calitatea micro -pulberii cu diamante artificiale [D]. Institutul de Tehnologie Zhongyuan.
Yang Biao, Yang Jun și Yuan Guangsheng. Studiu asupra procesului de pretratare a acoperirii cu suprafață cu diamante [J]. Standardizarea spațiului spațial.
Li Jinghua. Cercetări privind modificarea suprafeței și aplicarea micro -pulberii cu diamante artificiale utilizate pentru ferăstrău de sârmă [D]. Institutul de Tehnologie Zhongyuan.
Fang Lili, Zheng Lian, Wu Yanfei și colab. Proces de placare a nichelului chimic al suprafeței de diamant artificial [J]. Journal of Iol.
Acest articol este reimprimat în rețeaua de materiale Superhard
Timpul post: 13-2025
