金刚石表面金属化方法
铜金刚石合金表面处理
铜金刚石合金表面处理英文回答：Surface treatment of copper diamond alloy is an important process to enhance its performance and durability. There are several methods that can be used to treat the surface of this alloy, including electroplating, chemical etching, and physical vapor deposition.Electroplating is a commonly used method to improve the surface properties of copper diamond alloy. It involves the deposition of a thin layer of metal onto the surface of the alloy through an electrochemical process. This can help to enhance the corrosion resistance, wear resistance, and hardness of the alloy. For example, by electroplating alayer of nickel onto the surface of copper diamond alloy, the hardness of the alloy can be significantly increased, making it more suitable for applications in harsh environments.Chemical etching is another effective method for surface treatment. This process involves the use of chemicals to selectively remove a thin layer of material from the surface of the alloy. This can help to remove impurities, improve the surface finish, and create a more uniform surface. For instance, by etching the surface of copper diamond alloy with an acid solution, the surface roughness can be reduced, resulting in improved aesthetic appearance and better adhesion of coatings.Physical vapor deposition (PVD) is a technique that involves the deposition of a thin film onto the surface of the alloy through the condensation of a vaporized material. This method can be used to improve the hardness, wear resistance, and friction properties of the alloy. For example, by depositing a layer of diamond-like carbon (DLC) coating onto the surface of copper diamond alloy using PVD, the wear resistance of the alloy can be significantly improved, making it suitable for applications in cutting tools and abrasive wear environments.In summary, there are several methods available forsurface treatment of copper diamond alloy, including electroplating, chemical etching, and physical vapor deposition. Each method has its advantages and can be usedto improve specific properties of the alloy. By carefully selecting the appropriate surface treatment method, the performance and durability of copper diamond alloy can be greatly enhanced.中文回答：铜金刚石合金的表面处理是提高其性能和耐久性的重要过程。
CVLT金刚石表面金属化技术
CVLT金刚石表面金属化技术用人造金刚石单晶及聚晶制造工具时，大多必需依靠金属、陶瓷或树脂作为粘接载体，因此，金刚石工具的寿命及使用效率除与所选用的金刚石和结合剂有关外，还取决于金刚石与结合剂的结合强度，但由于金刚石与载体之间在物理和化学性能上存在巨大差异，使得两者的结合极为困难。
为此，国内外已开发了多种金刚石表面金属化技术，力求提高金刚石与金属胎体之间的焊接浸润性和粘接强度，以延长金刚石工具的使用寿命。
成都工具讨论所开发的CVLT（化学气液相处理）技术，可对金刚石单晶、微粉、聚晶进行表面合金化处理，是目前国内一种新型的、先进的金刚石表面金属化处理技术。
技术特点本技术能对全部种类的金刚石表面进行各种成分的合金化处理，其重要技术特点为：金刚石种类：各种金刚石单晶、聚晶、微粉及CVD金刚石厚膜；表面合金化材料：W、Cr、Ti、Ni、Co、Cu等，以及与树脂连接性好的化合物；表面合金膜厚度：依据需要可达0.3～40；m；表面膜与金刚石的结合形式：共价键及冶金结合。
2.应用领域本技术的应用领域重要包括以下几方面：聚晶金刚石表面合金化采纳CVLT技术可在聚晶金刚石表面制作一层15～40；m的合金膜，使金刚石聚晶能坚固地烧结或焊接在金属胎体上。
我们已成功地将该技术应用于石油钻头及矿山工具上，金属化效果已达到美国GE公司同类金属膜聚晶金刚石的水平。
单晶金刚石表面合金化采纳CVLT技术在单晶金刚石表面制作一层1～5；m的合金膜，能大大提高单晶金刚石烧结块、金刚石砂轮等工具的使用寿命。
金刚石微粉的表面合金化CVLT技术用于金刚石微粉重要有两方面用途，一是在金刚石微粉表面复合一层约0.5m的（Ni、W、Cr）合金膜，此微粉可用于制作金刚石砂轮（金属结合剂及树脂结合剂）及金刚砂抛光带、抛光盘等，以提高金刚石与胎体的粘接性能。
二是在金刚石微粉表面复合一层（W、Co、Ti）合金膜，用此微粉制作聚晶金刚石，可提高聚晶金刚石的强度及高温稳定性。
金刚石表面特性及表面金属化
• 连生体进一步分成不规则连生体、平行连生体和双 晶(有连生双晶、穿插双晶、板状双晶等)。 • 多晶体有圆粒金刚石(波尔特型)、浅红金刚石和黑 金刚石等几种。 • 圆粒金刚石是由颗粒连生体和不规则连生体等微 晶形成的球状集合体，呈乳白色到钢灰色，常有裂 缝，硬度很大。 • 浅红金刚石是一种由中心向外放射状排列的微晶 金刚石组成的集合体，外形呈圆球状。这种多晶体 外壳坚硬，内核较软，硬度比圆粒金刚石和黑金刚 石低，强度比圆粒的高。 • 黑金刚石由更细金刚石组成的微密或多孔的集合 体，呈黑色、灰色或绿色，外形不规则。有的黑金 刚石表面有珐琅光泽，硬度略低于圆粒金刚石，但 韧性好。
金刚石表面特性及 表面金属化
—— 金刚石表面处理专题报告——
傅圣利
前 言
• 金刚石由于具有高硬度、低摩擦系数、高热导率、 低膨胀系数、低放射性等许多优异的物理特性， 在许多工业领域都得到应用。尤其是由金刚石和 金属、陶瓷或高分子树脂结合在一起做成的金刚 石工具，不仅被广泛用于民用建筑与土木工程、 石材加工业、汽车工业、交通工业、地勘与国防 工业等领域和其它现代高新技术领域，而且在宝 石、医疗器械、木材、玻璃钢、石材工艺品、陶 瓷、复合金属和硬脆材料等众多新领域不断出现， 社会对金刚石工具的需求也逐年增加。
3.1 基本原理
• 在金刚石表面镀覆或增加涂层以改变金刚 石表面粗糙镀对于树脂基金刚石工具也是 常用的变法，但其结合强度没有化学结合 显著。 • 金刚石表面金属化不仅能使金刚石与金属 粘接剂产生化学键合，而且能改变金刚石 表面形状，增加物理嵌合作用，提高金刚 石把持力，是金刚石最普遍采用的表面处 理方法。
• 空气中温度高于650℃时，-NO2、-NO3、 -SO3H基吸收带消失，桥接的含氧基吸收带强 度降低； • 用氢处理甚至在20℃时，呈现不同C-H基的 特征吸收带，同时-C=O、-COOH、-CHO和 -CO-O-OC-消失；900℃时用氢处理导致 -OH基脱除和C-H键含量增加。 • 化学改性处理对金刚石与水的表面接触角 影响很大（表3）：
ni-cr合金钎料激光钎焊金刚石表面金属化
摘要：为了研究激光钎焊金刚石磨粒表面金属化生成物类别与形成机制，采用第一性原理的密度泛函理论对常见 碳化物进行了计算，并采用 ＮｉＣｒ合金钎料，借助光纤激光热源对金刚石磨粒进行了激光钎焊试验，获得了 Ｃｒ３Ｃ２ 和 Ｃｒ７Ｃ３两种碳化物的结构和力学性能参量以及金刚石磨粒表面微结构和碳化物种类。结果表明，Ｃｒ３Ｃ２ 和 Ｃｒ７Ｃ３ 两者都 具有金属性，且后者韧性更强；激光钎焊得到的金刚石磨粒与 ＮｉＣｒ合金钎料界面冶金反应层厚度约为 ４μｍ，金刚石磨 粒表面碳化物主要为 Ｃｒ３Ｃ２；超声辅助激光钎焊得到的金刚石磨粒表面碳化物为 Ｃｒ３Ｃ２和 Ｃｒ７Ｃ３，超声波高频振动可以促 进界面反应，进而生成含碳量低的 Ｃｒ７Ｃ３。此研究结果对激光钎焊金刚石技术的发展具有指导意义。
关键词：激光技术；金刚石；激光钎焊；ＮｉＣｒ合金钎料；碳化铬 中图分类号：ＴＧ４５６．７ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０７５１０／ｊｇｊｓｉｓｓｎ１００１３８０６２０２００１００５
ＭｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｄｉａｍｏｎｄｓｕｒｆａｃｅｂｙｌａｓｅｒｂｒａｚｉｎｇｗｉｔｈＮｉＣ４１５０２）；湖南 省自然科学基金资助项目（２０１８ＪＪ２４３７）
作者简介：李 晋 禹 （１９９５），男，硕 士 研 究 生，现 主 要 从 事 激光制造技术与装备的研究。
通讯联系人。Ｅｍａｉｌ：ｙｏｎｇｌｅｈｕ＠１２６．ｃｏｍ 收稿日期：２０１９０２２６；收到修改稿日期：２０１９０３０５
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｓｅｒｔｅｃｈｎｉｑｕｅ；ｄｉａｍｏｎｄ；ｌａｓｅｒｂｒａｚｉｎｇ；ＮｉＣｒａｌｌｏｙｆｉｌｌｅｒ；ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｃａｒｂｉｄｅ
金刚石表面金属化_镀膜_的试验研究
金刚石是非金属 ,与一般金属或合金有很高的界面能 , 其表面不能被低熔点金属或合金所浸润 ,可焊性很差 。目前 在我国金刚石工具制造中 ,金刚石颗粒仅被机械地卡固在金 属基体之中 ,不是冶金结合 ,因此金刚石颗粒在工作中易与 金属基体分离 ,金刚石工具的寿命和性能水平大为降低 。如 能将金刚石的机械卡固改为化学结合 ,增强金刚石与金属基 体的粘结力 ,对于提高金刚石工具的性能 、提高碎岩效果 、降 低钻探成本具有重要意义 。
室内钻进试验在中国地质大学 (武汉) 钻探试验大厅进 行 ,镶在钻头上的钻齿规格为 10 mm ×10 mm ×9 mm ,所钻 岩石为 8～9 级花岗岩 。评价指标为碎岩速度 V ( m/ h) 和耐 磨性 ,即单位进尺的磨损量 W (mm/ m) 。检测结果见表 1 。
表 1 镀膜和未镀膜金刚石钻齿碎岩测试结果
利用表面金属化技术 (或镀膜) 使金刚石表面具有金属 性 ,是解决上述问题的有效措施 。为此 ,我们对金刚石表面 金属化 (镀膜) 进行了试验研究 ,其中部分内容曾以论文形式 在圣彼得堡举行的第四届复杂条件下钻探国际研讨会上进 行过宣读 ,受到了同行专家的好评[1 ] 。
金刚石表面金属化研究现状
金刚石表面金属化研究现状一、引言金刚石作为自然界中硬度最高的材料，具有许多优异的物理和化学性质，如高热导率、高硬度、化学稳定性等。
然而，金刚石的疏水性和缺乏合适的化学活性使得它在许多应用领域中的实际应用受到限制。
为了拓展金刚石的应用范围，研究者们致力于对金刚石表面进行金属化处理，以提高其与其它材料的结合能力。
本文将对金刚石表面金属化的研究现状进行综述，重点介绍化学镀金属化、电镀金属化、真空镀膜金属化、溶胶-凝胶法金属化和热氧化法金属化等方法。
二、化学镀金属化化学镀是一种在无外加电流的条件下，通过化学反应将金属离子还原为金属并沉积在基材表面的一种方法。
化学镀金属化金刚石的方法通常包括两个步骤：首先是在金刚石表面形成活性基团，然后是在活性基团上沉积金属。
由于化学镀具有较高的沉积速率、无电镀基材的限制、可在复杂形状的基材上沉积金属等优点，因此在金刚石表面金属化方面具有广泛的应用前景。
三、电镀金属化电镀是一种利用外加电流将溶液中的金属离子还原为金属并沉积在电极表面的一种方法。
在金刚石表面金属化中，通常将金刚石颗粒作为电镀的底层，通过电镀技术在金刚石表面形成一层连续的金属膜。
电镀技术具有沉积速率快、设备简单、操作方便等优点，但同时也存在一些问题，如电镀液对环境造成污染、电镀过程中会产生氢脆现象等。
四、真空镀膜金属化真空镀膜是指在真空条件下，利用物理或化学方法将金属或非金属材料沉积在基材表面的一种方法。
真空镀膜技术包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀等。
真空镀膜技术具有无污染、沉积温度低、附着力强等优点，但同时也存在设备成本高、生产效率低等缺点。
在金刚石表面金属化中，真空镀膜技术可以用来制备高附着力的金属膜，从而改善金刚石与其它材料的结合能力。
五、溶胶-凝胶法金属化溶胶-凝胶法是一种通过将无机盐或有机盐溶液进行水解和缩聚反应，形成稳定的溶胶或凝胶，然后经干燥和热处理得到无机或有机材料的工艺方法。
溶胶-凝胶法具有制备温度低、纯度高、成膜厚度均匀等优点。
金刚石镀镍
金刚石表面化学镀Ni工艺研究摘要：由于金刚石表面能较高，在热压成型时很难与金属基体牢固的结合起来，因此刀具受到高的切削载荷时，金刚石很容易脱落，致使出现刀具寿命明显降低的问题，采用对金刚石的表面进行金属化处理。
本文研究了在金刚石表面金属化的各种处理方法及优化了在金刚石表面进行化学镀Ni的工艺。
关键词：金刚石；化学镀；增重率0前言金刚石具有高的热导率、低的密度、高的硬度、高的抗压强度及热膨胀系数与半导体材料好匹配等优点，但由于目前金刚石锯切工具和钻机工具多用粉末冶金的方法生产，烧结温度一般可以高达900℃，然而金刚石在空气中加热到700℃左右的时候，就开始出现氧化失重，抗压能力下降的问题；在1000℃以上时金刚石会发生石墨化，同时因为金刚石表面能很高，而且金刚石与基体润湿性比较差，与基体粘合力较弱，金刚石一般与金属基体的连接仅仅靠机械镶嵌力，却不能形成强的化学键粘合力，使金刚石在工作过程中容易脱落。
为了达到增强金刚石和金属之间的润湿性的目的，本文采用以次亚磷酸钠做为还原剂在金刚石表面进行化学镀镍的方法来降低金刚石和基体的界面能，改善他们之间的润湿性。
同时分析了金刚石表面镀覆前后不同的增重率对金刚石性能的影响。
研究了金刚石表面化学镀镍，给出了化学镀前的预处理过程和化学镀的工艺流程，并确定了化学镀镍的合理配方。
用金刚石单颗粒抗压强度测定仪测试镀覆前后单颗金刚石的抗压强度，利用扫描电镜（SEM)分析镀覆前后金刚石表面形貌、疏松致密程度等，利用X射线衍射仪（XRD)分析特征峰判断晶型非晶型、镀覆金属与金刚石有无界面生成物等。
1金刚石表面处理的发展及应用目前,在金刚石表面镀层中使用的材料主要是金属材料,所以又称之为金刚石的表面金属化处理。
在这其中根据使用地方的差异又可分为两种不同的情况:(1)表面镀钛、镀钨、镀铬等的金刚石适用于使用金属结合剂和陶瓷结合剂的砂轮；(2)镀镍和镀铜的金刚石适用于使用树脂结合剂的砂轮;1.1金刚石表面镀覆条件在金刚石表面进行镀覆时，存在非常多的形成条件和影响因素，主要有：成分条件、结构条件、工艺条件。
金刚石表面化学镀球形突起镍磷合金的研究
金刚石表面化学镀球形突起镍磷合金的研究金刚石是一种在工业应用中广泛使用的非常硬的材料。
然而，在某些情况下，难以直接在金刚石表面进行钎焊或涂覆处理。
因此，研究人员提出了一种新的化学镀球形突起镍磷合金的方法，可以在金刚石表面实现多种表面处理。
该方法分为以下几个步骤：1. 表面准备。
在进行化学镀球形突起镍磷合金处理前，必须清洗金刚石表面。
这种清洗过程称为表面准备，目的是去除表面的杂质和脏物，并留下一个干净的表面。
此步骤可以通过使用溶液进行分子清洗来实现。
2. 化学处理。
通过使用一种叫做电化学沉积的技术，在准备好的金刚石表面上进行一层球形突起镍磷合金镀膜，称为化学处理。
这种技术利用电化学反应，在表面形成一个类似球形的突起结构。
可以控制反应时间和浓度，以实现所需的结构和厚度。
3. 理化测试。
完成化学处理后，进行理化测试以了解金刚石表面的性能。
主要测试厚度、显微组织、硬度、抗腐蚀性能等指标，以确定实验的成功性。
如果需要进行进一步的表面处理，可以对理化测试结果进行定量分析，以确定下一步处理的方向。
4. 表面功能化。
完成基本的化学镀球形突起镍磷合金处理后，可以在突起表面进行一系列的表面功能化处理。
例如：增强涂层黏附性、提高绝缘性、改善耐磨性、抗氧化等。
这些表面功能化处理可以从多个方面提高材料在不同领域的应用性。
在实际应用过程中，这种基于金刚石表面化学镀球形突起镍磷合金的方法已经得到了广泛的应用。
例如：在化学和电子工业中，为了提高金刚石表面的导电性能，可以进行金属涂层；在生物医学领域中，则可应用于钻头和手术仪器的抗菌功能化处理。
综上所述，金刚石表面化学镀球形突起镍磷合金的研究为金刚石表面提供了一种全新的方法，可以通过一系列处理实现各种不同领域的多样化应用。
随着技术的不断进步，这种方法将会得到越来越广泛的应用，并且将不断得到完善。
金刚石的表面镀覆
金刚石的表面镀覆
金刚石或CBN表面镀镍增重56%、30%，其性能共同点：
均可提高磨料的机械把持力，提高制品的使用寿命，这是镀覆的最根本的性质。
另外，电镀和化学镀的不同点是：
1：电镀的镀层是纯镍，延展性较好，只是磨具在工作的时候容易掉镍，加工效果不好，2：电镀的毛刺较细，强度不高
3：电镀的镀层是较平整，相对于化学镀的镀层来说，保持力没化学镀的好
化学镀的优势：
1：化学镀是属于镍磷合金镀层，强度较好，属于硬脆性质，做砂轮时化学镀是最好的
2：毛刺强度高
3：化学镀镀层是非晶态结构，这个特性使得磨料的机械把持力更强，。
一种金刚石大批量表面合金化的新方法
一种金刚石大批量表面合金化的新方法吴晓忠(秦皇岛市道天高科技有限公司，河北秦皇岛066004)￡}裔要]本方法采用适宜的工艺方法，利用真空微蒸发镀原理进行金刚石的表面合金化，适合大批量工业生产。
避免了传统微蒸发方法工艺繁琐、操作复杂、单次镀覆量少等钝点，单次镀艘量可以达到数十公斤，并且覆盖面广，适用于铜、镍、钛、铬、钨及是合盒等适宜进行金剐石镀覆的所有金属及其合金粉末。
通过扫描电镜观察和磨《q试躺琏行检测，结果表明：金刚石表面生成稳定的碱化物。
在保证磨削效率的前提下，产品使用寿命同未镀覆的金刚石磨具相比，提高到其180V r200％泼撬词】金蹦石；大批量；表面合全化；新方法金刚石工具是金刚石与胎体材料组成的复合材料，其性能取决于金刚石颗粒与眙阵材料的粘结强度。
由于金刚石属于非金属，和多数金属或合金之间的界面能很高，致使金刚石不能被一般胎体金属所浸润而牢固地粘结，导致金刚石工具在使用中金刚石过早脱落，不仅造成金刚石的浪费，而且严重影响超硬材料工具的使用性能和使用寿命。
为了达到好的效果，现在广泛使用金刚石表面金属化的方法改进金刚石工具性能。
金刚石表面金属化，即采用—定方法在金刚石表面镀覆—层金属或合金薄膜，可以使金刚石在眙槲中实现冶金结合，显著提高金刚石在胎体中的粘结强度，有效提高金刚石工具的性能与质量。
金刚石表面合金合金化的方法主要有：1)化学镀和电镀：2)真空微蒸发镀：3)等离子溅射；4)确招涮：5)化学气相沉积i6)物理气相沉积：7)机械包覆或包覆后立即烧结：8)接触烧结等。
应用较多的是真空微蒸发镀、化学镀加电镀、机械包覆和接触烧结。
本方法采用真空微蒸发镀进行金刚石的表面合金化，适宜的工艺方法避免了传统微蒸发方法工艺繁琐、操作复杂、单次镀覆最少等缺点，单次镀覆量可以达到数十公斤，适合大批量工业生产。
并且覆盖面广，适用于铜、镍、钛、铬、钨等适宜进行金刚石镀覆的所有金属及其合金粉末。
通i j扫描电镜观夥阳磨削试验，结果表明：金刚石表面生成稳定的碳化物。
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区 ， 为触 媒 金属 的镍 有 可 能 促 使 金 刚 石 晶格 在 此 条 件 下发 生逆 转变 。 作 借助 显 微镜 在 生 产实 践
维普资讯
使 靶 材 表 面 原 子 获 得 大 于 本 身 电离 能 的 撞 击 能 量 而 被 打 出 向 运 动 的 金 刚 石 颗 粒 表 面 溅 射 堆 集
成膜 。 比蒸 发原 子 或 分 子 的 平 均 能 量 大 数 十 倍 的 溅射 粒 子 增 加 丁膜 层 的 成 榱 密 度 ． 高 了表 面 提 原 子 迁 移率 及体 扩 散 ．使 镀 膜性 能 及 附 着 力增 强 空镀 Ｔｉ 、Ｍｏ 真 、Ｗ 、Ｃｒ 金 属 膜 金 刚 石 在 等 岩 芯 勘 探 钻 头 、石 材 切 割 锯 片 、金 刚石 烧 结 体 、砂 轮 修整 工 具 中得 到 很 好 应 用 ．金 刚 石 镀 膜 后 工 具 工 作 层 整 体 抗 蚪击 韧性 ． 弯 强 度 及 耐 磨性 得 到 良好 改 善 苏 联 全 苏 勘 探 所 等 单 位 制 】 抗 前 造 的 ￣５ｍｍ 镀 Ｔｉ Ｎｉ ９ — 金副 石 表 镶 、孕 镶 钻 头 在 可 钻性 ｘ级 硅 化 闪 长 岩 中钻 进 ．寿命 分 别 提
带水冷装置的不锈钢 真空 室内 ， 利用 电阻或 电子束等将被镀金属或合金加热到蒸发温度蹦上 ， 使平 均 动 能Ｏ ２Ｖ 的 金 属原 子 或 分 子 蒸 发 逸 出 。 们 在 同样 装 在 真 空 室 特 制 容 器 中不 断运 动 ．ｅ 它 的金 刚 石表 面 附着 扩 散 而形 成 镀 膜 合金 镀膜 时 ． 在 为了 防止 台金 成 分 的 分 馏 可 以采 用 各 成 分
分 立 同时 蒸 发 或 快 速 蒸 发 的方 法 。 由于 蒸 发 原 子 或 分 子 的能 量 不 大 ，膜 层 与金 刚 石 的 粘 结 力
差 ，混料 时容易脱落 。 目前 国 内较广泛使用的是真空溅 射镀 。 用溅射源取代 蒸发镀膜机的蒸发
源 即成 为溅 射 镀 膜 机 ， 用 辉 光 放 电或 离 子 源 产 生 的 中性 荷 能 粒 子轰 击待 镀 金 属 的 薄 膜 靶 材 ， 利
用疏 水 的 表面 处 理 剂 使 Ｔｉ ｃｒ Ｗ 、 、 、 Ｍｏ等 金属 微细 粉末 在 金 刚 石 表面 附著 预处 理 后 进行 镀 覆
可 以 获褥 难镀 金 属 含 量 大 于 ２ 的 复 合镀 层 。 金 属 微 粉 外 ， 苏 联在 八 十 年代 末 期 甚 至还 向 ０ 除 前 镀 层 中加 入 金 属碳 他 物 、氯 化 物 （ 六 方 氮 化硼 ） 如 、抗 摩 材 料 （ 石 墨 、二硫 化 钼 ）以改 善 镀 如 层 的 物理 一 机 械性 能 以 与胎 体 相 适 应 。 种 添 加 剂 的 加 入 同时 改 善 了镀 层 的 内应 力 ， 各 减轻 了镀 层 开裂 和 剥 落 。 合 镀 层 在 工 具 制 造 或 专 门的 热 处理 过 程 的 高 温 条 件 下 ， 复 在金 刚 石表 面 与胎 体 间 产 生扩 散 及 合 金化 ，大 大 增 强 了 金 刚 石 与 胎体 间连 结 力 。 干 法 真 空镀 可 以 较 容 易地 在 金 刚 百 表 面 形成 高熔 点金 属 如 Ｔｉ 、Ｍｏ 、Ｗ 等 及 其 合金镀 膜 。 但 真 空镀 设 备 昂 贵 、成 本 高 ．除 少 数 专 业 厂 家 外 ，金 刚 石 用 户 难 以 自行 开 发 。 空 蒸发 镀 是 在 真
原 沉 积 ． 金 刚 石 颗 粒 中原 始 结构 缺 陷得 到 弥 补 。 学 镀 的 方 法 可 以 在 平均 ５ ～ ６ 范 国 内 使 化 Ｏ Ｏ
提 高 金 刚 石 单 粒 抗 压强 度 ， 在 未 剥离 大 部表 面镀 层 情 况 下 测 得 的 强 度 增 值 是 不 足为 凭 的 。 但 化 学 镀 的 另一 特 点是 可 以 在 一 定的 条件 下形 成 非 晶 态 均 匀 致密 的表 面包 裹 层 ． 由此 可 以提 高 金 刚 石抗 氧 化 性 和 热 稳 定 性 （ 受热 情 况 下 表 面 晶 格 不 发 生转 变 ） １ 以上 ，这 显 然有 利 于 烧结 ｏ 温 度在 ８０ 以上 的金 属结 合 剂 工 磨 具 制 造 用 的 化 学 镀 层 材 料 为 Ｎ 、 。 得 指 出 的 是 ， ０℃ 常 Ｃｕ 值 使
况 下 ， 能一 直 保 持大 约 ｉ ３ 钝 的颗 粒 破 裂 后 重 新 锐 化 。 后磨 钝 பைடு நூலகம்其 它 颗粒 亦 可 能 发 生 锐 化 ／磨 随
而更好地工作 。 实际测试表 明 ： 金刚石金 属结 合剂 掘片在正常磨损情况下 ， 刚石 的磨钝 、破 金
裂 锐 化 及 磨 钝 加 破 裂 锐化 三 种 状 态 大 至 各 占 １３ 比例 样 ， 如果 在金 刚石 颗 粒 与胎 体 （ ／的 这 结 合荆 形 成 的 整 体 ）连 结 牢 固 的 情 况 下 ，每 一 层 出 露 工 作 的 金 刚 石 有 可能 因结 合剂 同步 磨 耗 直
（ 春 现 代 超 硬 材 料研 究 所 ， １０ ２ ） 长 ３ ０ ２
提
弋
关键 词
玺 刚 刚 篓 ， 工
舫
作 为 超 硬 磨 料 的 金 刚石 在 制 造成 工 磨 具 后 其 本 身 与 结 合 剂 一 突 出表 现 在 树 脂 和 金 属 结 合 剂 上一 的 粘 结 好 坏 较 大 地 影 响工 具 的 使 用 效 果 和 寿 命 。 由于 工 具结 合剂 不 能 自始 至终 地 牢 固 把 持 金 刚 石 颗 粒 ， 使 金 刚 石 除 破 碎 、 断 者 外 ， 大 多 数 在 出露 不 到 粒 径 的 １ ２ 度 时 脱落 。 致 折 绝 ／高 国 外学 者认 为 ， 刚石 实 际 上 只发 挥 它工 作效 能 的 ２ 。 度 以 网 目计 的 金 刚 石 脱 落 后 绝 难 再 金 ｏ 粒 回 收使 用 。 刚 石 的脆 性 使得 在 其强 度 、 合剂 耐 磨 性 以 及 加工 对 象 研磨 性 三 者 之 问 相 适 应 情 金 结
７ ６・
吉
林
地
质
中 已经 观 察 到 用含 有 大 量 Ｎｉ Ｃｃ元 素 的 金 属 结 合剂 制 造 工 具 ． ９）～ １０ ０Ｃ烧 结温 度 下 金 、 ＞ 在 （］ ０ ｛ 刚 石表 面 已严 重 石 墨 化 内的 研 究 者 在 考虑 利 用 致 密 包 裹 层 提 高 金 刚 石 抗 氧 化性 及 热 稳 定 国 性 时 倾 向 于 采用 化学 镀 铜 或 铜 复 镍 。 刚 石 表 面 电 镀 实 际上 为 化 学 镀 的 延 冲 。 过 比学 镀 覆 导 金 经
属 结 合剂 与 金 刚 石连 结 力大 有 好 处 的 金 属 如 Ｔｉ ｒ 、Ｃ 、Ｍｏ、 及 其 台 金的 沉积 。 Ｗ 陡用 结 合剂 与
金 属 离 子 形 成 相 应 的 络 合 物 可 使 其 平 衡 电位 的 代 数值 下 降 到 接 近 于 难 以 还 原 金 属 的 平 衡 电 位 ．由此 造 成 合 金共 沉 积 条 件 。 如 以 柠 檬 酸 钠 为 Ｎｉ 离 子 络 合剂 进 行 的 Ｎｉ 例 。 —ｗ —Ｐ化 学 镀 ， 可 得 到 最 高 ２ 左 右 ｗ 含 量 的 合 金 。 ｏ 已经 利 用 这 种 方 法 在 金 刚 石 表 面 获 得 难 镀 金 属 含 量 ６ ６ ， 的 合金镀 层 ， 却 使 金 刚 石 金属 结 合剂 工 具 的 使 用 寿 命提 高 １ 左 右 用 复 台 镀 的 方 法 ， 但 ８ 采 使
电 层的 金 刚 石颗 粒 表 面 在 滚 镀 铜 或 搅 拌 筒 中通 过 底 板 或 插 入 导电板 与 电源 阴极 接 通 ．镀 液 中
被 镀 金 属 离 子 在 电场 力 作 用 下 撞 击 金 刚 石 表 面 后 吸 附 还原 结 晶 。 电镀 主 要 用 于 化 学 镀 层 的 加
厚 或续 镀 其 它金 属 层 以 降 低 化 学 镀 成 本 。 电镀 液性 能 稳定 并 方 便 调 整 ， 防 止化 学 镀 厚 镀 层 发 能 生 开裂 及录 落 的现 象 。 独 的 电镀 方 法 不 能 在 非 导 体 的 金 刚 石 表 面形 成 金 属 膜 。 刚 石在 镀 膜 单 金
金 刚 石不 易脱 落 ， 由此 使 树脂 结 合剂 金 剐 石 制 品 工 作 寿 命 提 高 ５ ～ １ ０ 由于 金 属 结 合剂 ｏ ０ 金 刚 石制 品的 发 展 ， 目前 正 致 力 研 究 使 用 湿 法 镀 在 金 刚 石表 面 进行 某 些 难 以 镀 覆 而 对提 高 金
应 用 用 化 学 镀 的方 法首 先要 对 金 刚石 进 行 敏 化 、活化 处 理 以 造成 具 有 催化 作 用 的表 面 ， 通 再 过具 有 自催化 作 用 的被 镀 金 属 的 不断 沉积 和 自催化 使 镀 覆持 续 进 行 。 过 物 理 化 学 作 用 ． 具 通 使
有 催化 作 用 的 离子 进 入 到 金 刚 石 原始 结构 卸 陷深 部 还原 成 沉 积 点 ，然 后 被 镀 金属 离 子 得 到 还
至消 耗 殆 尽 ，而 不 是 传统 的 金 刚 石 工 具 单纯 地 不 断 靠 上 一 层 脱 落 ．下 一 层 出露 来 保 持 工 具 连 续 工 作 。 代 高 质量 的 金 刚 石 钻 、切 、磨 工 具 已证 实 了这 一 点 由此 可 大 幅 度 提 高 工 具 吏用 寿 现
命 ，发 掘 超 硬 磨 料 的 工 作 潜 力 。 目前 对 提 高 金 刚 石 颗 粒 与 结 合剂 材料 之 间 连 结 力 如 新 型结 合 剂 、粉 料 细 化 、烧 结 工 艺 、金 刚 石 表 面糙 化 及 金属 化 等 研 究 已有 许 多 新 进 展 。 对金 刚 石表 面 进 行 金 属 化 处 理 以 提 高 金 刚 石 颗 粒 与 结 合 剂 材 料 间 结 合 强 度 尤 其 被 世 界 上 工 业 发 达 国 家 所 重