金剛石表面化學鍍鎳工藝

金剛石由于(Yu)其[Qi]高硬度和優[You]良的力學性能[Neng]，使金剛石工具(Ju)成為加工各種堅硬材料(Liao)不可缺(Que)步的有效工(Gong)具，影響金剛石工具使[Shi]用壽命及性能[Neng]的主要因素有兩個方(Fang)面：

一是盒剛石[Shi]本身的質量(即品級)，

二是[Shi]胎體[Ti]金屬對金剛石(Shi)的粘(Zhan)結(Jie)性(即胎體[Ti]的包鑲能力)。

由于金剛石顆粒較小，絕大部(Bu)分金剛石工具[Ju]或以[Yi]嵌焊于工具體中，或将金剛石顆[Ke]粒與金屬合金用[Yong]粉末冶金法壓型、燒結而形成金剛(Gang)石一金屬複合體(Ti)，以實現對[Dui]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[Shi]金(Jin)剛石顆粒不易被一般低熔點(Dian)合金所浸潤，粘結性極差。

因此(Ci).在制造的金(Jin)剛石工具中，金[Jin]剛石顆粒僅依靠[Kao]胎體(Ti)冷凝後産生(Sheng)的機械力鑲(Xiang)嵌于胎體金屬基中，而沒有形成牢固的(De)化學[Xue]鍵粘結鑲[Xiang]，導緻金剛石顆粒在[Zai]工作中除破碎[Sui]、折斷外，絕[Jue]大多數在露出不到[Dao]粒徑l/2高度時脫(Tuo)落。

金剛石實際上隻發揮了[Le]工[Gong]作能力的(De)20%，金剛石脫落後，難再[Zai]回收利用，大大降(Jiang)低[Di]了金剛石工具的壽命及(Ji)性能，造成[Cheng]巨大[Da]的浪費。

因此研究金剛石表面化學鍍鑲金屬化，對改善金剛石與胎體(Ti)合金的粘結性能，增強金剛石[Shi]的抗壓強度、抗氧化性，提高金剛石[Shi]的利用率及工具的使用壽命有重大意義。

2實[Shi]驗(Yan)

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

工藝流程:金[Jin]剛石基料一除油一水洗一敏化一[Yi]水洗一活化一水冼一還[Hai]原一化學鍍鎳[Nie]一水洗一烘(Hong)幹。

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

(2)粗(Cu)化：用稀HNO;煮沸(Fei)20min，蒸餾水洗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(Zhi)于敏化液中浸泡5min，取出後[Hou]水洗至中性(Xing)，使(Shi)吸附在表面的SnCl2膠(Jiao)體，水解生成sn(OH)Cl膠體，吸附于基料表面(Mian)

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

敏化後的基料[Liao]放入活化液(Ye)中4min，取出後[Hou]用水洗淨，Sn(OH)CI還原Pd2+成Pd，吸附于基體[Ti]金剛石(Shi)表[Biao]面，這些金(Jin)屬微粒是化學鍍鎳[Nie]的催[Cui]化活性中心。

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

将(Jiang)經[Jing]活化[Hua]處理的金剛(Gang)石基料放入還原液中(Zhong)3min，還原可能[Neng]殘留于(Yu)金剛[Gang]石表面的Pd抖[Dou].防[Fang]止其帶入鍍鎳中導[Dao]緻鍍液分解，金剛石經還原處(Chu)理後不需[Xu]水洗直接化學[Xue]鍍鎳。

(6)化學(Xue)鍍鑲工藝金剛石[Shi]粉末的表面積大(Da)，用一般的化學鍍(Du)鎳進行施鎳[Nie]進行施鍍[Du]時，沉積反應過于激烈，鍍[Du]液易産生自分解，為了對[Dui]金剛石連[Lian]續旌鍍，必須采用穩定[Ding]性高，易于維(Wei)護的(De)化學鍍鎳工藝.工藝條件(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-------适量

pH值---------4.8～5.2

溫(Wen)度----------88土3℃

攪拌方式(Shi)----------超[Chao]聲波攪拌

化[Hua]學鍍鑲液溫[Wen]度栗用[Yong]恒溫水浴控制在88±3℃，采用超[Chao]聲波攪拌，防(Fang)止金剛石顆粒鍍(Du)鎳粘在一起每隔[Ge]5min用超聲[Sheng]波攪拌30s，超聲波頻率[Lü]為30Hz