金剛石表面化學鍍鎳工藝

金剛(gāng)石由于其高硬度和優良的(de)力學性能，使金剛石工具成為加工各種(zhǒng)堅硬(yìng)材料不可缺步的有效工具，影響金剛石工具使用壽命(mìng)及性能的(de)主要因素有兩個(gè)方(fāng)面：

一是盒剛石(shí)本身的質量(即品級)，

二是(shì)胎體金屬對金剛石的粘結性(即胎體的包鑲能力(lì))。

由于金剛石顆(kē)粒較小，絕(jué)大部(bù)分金剛石工具或以嵌焊于工具體(tǐ)中，或将金剛石顆粒與金屬合金用(yòng)粉末冶金(jīn)法壓型、燒結而形成金剛(gāng)石一金屬複合(hé)體，以實現對工件的加工。

由于金剛石與一(yī)般金屬(shǔ)和(hé)合金之間具有很(hěn)高的界面能，緻使金(jīn)剛石顆粒不易被一般低熔點合金(jīn)所浸潤，粘結性極差。

因此(cǐ).在制造的金剛石工具中，金剛(gāng)石顆粒僅依靠(kào)胎體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(zài)工作中除破碎、折斷外，絕大多數在露出不到粒徑l/2高度時脫落。

金剛石實際上隻發揮了工作能力的20%，金剛(gāng)石脫(tuō)落後，難再回收利用，大大降低了金剛石工具的壽命及性能，造成(chéng)巨大的浪費。

因此研究金(jīn)剛石表(biǎo)面化學鍍鑲金屬化，對改善金剛(gāng)石與胎體合金的粘結性能，增強金剛石(shí)的抗壓強度、抗氧(yǎng)化性，提高(gāo)金剛石的利用率及工具的使用(yòng)壽命有重大意義。

2實驗

采用的金剛石型号為(wéi)JR1，粒度為12o/14o。鍍前(qián)對(duì)金(jīn)剛石進行清洗、粗化、敏化、活化及還原等(děng)處理，然後進(jìn)行化學鍍鎳，并分别研究了各因(yīn)素對金剛石增重的影響。

工藝流程:金(jīn)剛石基料一除油(yóu)一水洗一敏化一(yī)水洗一活化一(yī)水(shuǐ)冼一還原一化學鍍鎳一水洗一烘幹。

(1)除油：栗(lì)用堿性除油，在l0%NaOH溶液中，并加(jiā)入少量的(de)非離子表面活性劑煮沸30min，用蒸餾水沖洗(xǐ)2～3次，除去金剛(gāng)石表面(miàn)的油脂等污物(wù)。

(2)粗化：用稀HNO;煮沸20min，蒸(zhēng)餾水洗2～3次。

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

将金剛石基料置于敏化液中浸泡5min，取出(chū)後(hòu)水洗至中性，使吸附在表面的SnCl2膠體，水解生成(chéng)sn(OH)Cl膠體，吸附于基料表面

(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，取出後用水洗淨，Sn(OH)CI還原Pd2+成Pd，吸附于基體金(jīn)剛石表面，這些金屬微粒是化學鍍鎳的催化活性中心。

(5)還原：NaH2PO2·2H2O30g/L，溫度室溫，時間3min。

将經活化處理的金剛(gāng)石基(jī)料放(fàng)入還原液(yè)中3min，還原可能殘留于金剛石表面的Pd抖.防(fáng)止其帶入鍍鎳中導緻鍍液分(fèn)解，金剛石經還原處理後不需水洗直接化學鍍鎳。

(6)化學鍍鑲(xiāng)工藝金剛石粉末的表(biǎo)面積大，用一般的化學鍍鎳進行施鎳進行施鍍時，沉積反(fǎn)應過于激烈，鍍液易(yì)産生自分解，為了對金剛石連續旌鍍，必須采用穩定性高，易于維護的化學鍍鎳工藝.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

溫度----------88土3℃

攪(jiǎo)拌方式----------超聲波攪拌

化(huà)學(xué)鍍鑲液溫度栗用(yòng)恒(héng)溫水浴(yù)控制在88±3℃，采用超聲波攪拌，防止金剛石顆粒鍍鎳粘在一起每隔5min用超聲(shēng)波攪拌30s，超(chāo)聲波頻率為30Hz