金剛石表[Biao]面[Mian]化學鍍鎳工藝

金(Jin)剛石由于(Yu)其高硬度和優良的力學性能(Neng)，使金剛石(Shi)工具成為加工各種堅硬材料不可缺(Que)步的有效工具，影響金剛石工具使用壽命及性能[Neng]的主要因素有兩個(Ge)方(Fang)面：

一是盒剛石(Shi)本身的質量(Liang)(即品(Pin)級)，

二是胎體金屬對金剛石的粘結性(即胎體的包鑲能力[Li])。

由于金剛(Gang)石[Shi]顆粒較小，絕大部(Bu)分金剛石工具或以(Yi)嵌焊于工具體中，或(Huo)将金[Jin]剛石顆粒與金屬合金用粉末冶金法壓型、燒結而形成金剛(Gang)石一金屬複合體(Ti)，以實現對工[Gong]件的加工。

由于金剛石與一般[Ban]金屬和合金之[Zhi]間(Jian)具有很高的界面(Mian)能，緻使(Shi)金[Jin]剛石顆粒不易[Yi]被一般[Ban]低熔點(Dian)合金[Jin]所浸潤，粘結(Jie)性(Xing)極差。

因此(Ci).在制造的(De)金剛[Gang]石工具中，金剛(Gang)石顆粒[Li]僅依靠(Kao)胎體冷凝後産[Chan]生(Sheng)的機械力鑲(Xiang)嵌于胎體金屬(Shu)基中，而(Er)沒[Mei]有形[Xing]成牢固的(De)化學鍵粘結鑲[Xiang]，導緻金剛石顆粒在[Zai]工作中除破(Po)碎[Sui]、折斷外，絕(Jue)大多數在露出不到粒徑[Jing]l/2高度時脫(Tuo)落。

金剛石實際上隻發揮了(Le)工作能力的(De)20%，金剛[Gang]石脫落後，難再(Zai)回收利用，大大降低了金剛石[Shi]工具的壽[Shou]命及性能，造成巨大的浪費。

因此研[Yan]究金[Jin]剛石表面化(Hua)學鍍鑲[Xiang]金屬(Shu)化[Hua]，對改善金剛(Gang)石與胎體[Ti]合金(Jin)的粘結性能，增強金剛石(Shi)的抗壓強度、抗氧化(Hua)性，提高金剛(Gang)石[Shi]的利用率及工[Gong]具的使用壽命有重[Zhong]大意義。

2實驗

采用的金剛石型号為JR1，粒度為12o/14o。鍍前對金(Jin)剛[Gang]石進行清洗、粗化、敏化、活化及還(Hai)原等處理，然後進行化學(Xue)鍍[Du]鎳，并分别[Bie]研究[Jiu]了各因[Yin]素對金剛石[Shi]增重的影響。

工藝流(Liu)程:金[Jin]剛石基料一[Yi]除(Chu)油一水洗一敏化一(Yi)水洗一活[Huo]化一(Yi)水冼一還原一化學鍍鎳一水洗一烘幹。

(1)除油：栗用(Yong)堿性(Xing)除油，在l0%NaOH溶(Rong)液中，并加入少量的(De)非離子表面活(Huo)性劑[Ji]煮沸30min，用蒸餾水沖洗(Xi)2～3次，除去金剛石表[Biao]面的油脂等污物。

(2)粗化：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(Shi)間3～5min。

将金[Jin]剛石基料置[Zhi]于敏化液中浸泡5min，取出(Chu)後水洗至中性，使吸附在表[Biao]面的SnCl2膠[Jiao]體，水[Shui]解生成(Cheng)sn(OH)Cl膠體[Ti]，吸附于基料表面

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

敏(Min)化後(Hou)的基料放入活化液中4min，取出後[Hou]用水洗淨[Jing]，Sn(OH)CI還[Hai]原Pd2+成Pd，吸附于基體(Ti)金剛石表面，這些金屬微粒是化學[Xue]鍍鎳[Nie]的催化活性[Xing]中心。

(5)還原：NaH2PO2·2H2O30g/L，溫度室溫，時間3min。

将經(Jing)活化處理的金剛(Gang)石基[Ji]料放入還原液[Ye]中3min，還原可能殘留于[Yu]金剛石表面的Pd抖(Dou).防[Fang]止其帶入鍍鎳[Nie]中導(Dao)緻鍍液分解，金(Jin)剛石經還原處理後不需[Xu]水洗直[Zhi]接化學鍍鎳。

(6)化學鍍鑲工藝金剛石粉[Fen]末的表面積大(Da)，用(Yong)一般的化學(Xue)鍍鎳進行施(Shi)鎳進行[Hang]施鍍[Du]時，沉積反應(Ying)過于激烈，鍍液易産生自分解，為了對(Dui)金剛石連續(Xu)旌鍍，必須采[Cai]用穩[Wen]定[Ding]性高，易于維護的(De)化學鍍鎳工藝.工藝[Yi]條件如下：

NiSO4•6H2O----30g/L

NaH2PO2•2H2O----30g/L

主絡合劑-------25g/L

輔助絡合劑---------10g/L

穩定劑-------适量

pH值---------4.8～5.2

溫度----------88土3℃

攪拌(Ban)方式(Shi)----------超聲波攪拌

化(Hua)學鍍鑲液溫[Wen]度(Du)栗用恒(Heng)溫(Wen)水浴控制在88±3℃，采用超聲波攪拌，防止金剛石顆粒鍍[Du]鎳粘在一起每隔5min用超聲[Sheng]波攪拌30s，超(Chao)聲波頻率(Lü)為30Hz