金剛石表面化學鍍鎳(niè)工藝(yì)

金(jīn)剛石由于其高硬度和優良的力學性能，使金剛石工具成為加工各種(zhǒng)堅硬材料(liào)不可(kě)缺步的有(yǒu)效工具，影(yǐng)響金剛石工具使用壽命及性能的(de)主要因素有兩個方(fāng)面：

一是盒剛石(shí)本身的質量(即品(pǐn)級)，

二是胎體金屬對金剛石的粘結性(即胎體的包鑲能力)。

由于金剛石顆粒較小，絕(jué)大部分金剛石工具或(huò)以嵌焊(hàn)于工具體中，或将金剛石顆粒與金屬合金用粉末冶金法壓型、燒(shāo)結而(ér)形成金剛(gāng)石一金屬複合體(tǐ)，以實現對工(gōng)件的(de)加工。

由于金剛石與一般金屬和合金之間具有很高(gāo)的界面能，緻使金(jīn)剛石顆粒不易被(bèi)一般(bān)低熔點合金所浸潤，粘結性極差。

因此.在制造的(de)金剛石工具中，金剛(gāng)石顆粒僅依靠胎體(tǐ)冷凝後産(chǎn)生(shēng)的機械力鑲嵌于(yú)胎體金屬基中，而沒有形成牢固的化學鍵粘結鑲，導緻金剛(gāng)石顆粒在(zài)工作中除破(pò)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(zhī)發(fā)揮了工作能力的20%，金剛石脫落後，難再回收(shōu)利用，大大降低了金剛石(shí)工具的壽命及性能，造成(chéng)巨大的浪費。

因此研究金剛石表面(miàn)化學鍍鑲(xiāng)金屬化，對改善金剛石與胎體(tǐ)合金的粘結性能，增強金剛石的抗壓強度、抗氧化性，提高金剛石的利用率及工具的使(shǐ)用壽命有重(zhòng)大意義。

2實驗

采用的金剛石型号為JR1，粒度為12o/14o。鍍前對金剛石進行清洗、粗(cū)化、敏化、活化及還原等處理，然(rán)後進行化學鍍鎳(niè)，并分(fèn)别研究了各因素對金剛石增重的影響。

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

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

(2)粗化：用稀HNO;煮沸(fèi)20min，蒸餾水洗2～3次。

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

将金剛石基料置于敏化液中浸泡5min，取出後水洗至中性，使(shǐ)吸附在表面的SnCl2膠體(tǐ)，水解生成sn(OH)Cl膠體，吸附于基料表面

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

敏化後的基(jī)料放(fàng)入活化液中4min，取出後用水洗淨(jìng)，Sn(OH)CI還原Pd2+成Pd，吸附于基體金剛石表面，這些金(jīn)屬微粒是化學鍍鎳(niè)的催化活性中(zhōng)心。

(5)還原：NaH2PO2·2H2O30g/L，溫度室(shì)溫，時間3min。

将經活化處理(lǐ)的金剛石基料放入還原液中3min，還原可能殘留(liú)于金剛石表面的Pd抖.防(fáng)止其帶入鍍鎳(niè)中導緻鍍液分解(jiě)，金剛石經還原處理後不需(xū)水洗直接化學鍍鎳。

(6)化學(xué)鍍(dù)鑲工藝金剛石粉末的表面積大，用一般的化學鍍鎳進行施鎳進行施鍍時，沉積反應過于激烈，鍍液易(yì)産生自分解，為了對金剛石連續旌(jīng)鍍，必須采用(yòng)穩(wěn)定性高，易于維護的(de)化學鍍鎳工藝.工(gōng)藝(yì)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(bàn)方式----------超聲波攪拌

化學鍍(dù)鑲液溫度栗用(yòng)恒溫水浴控制在88±3℃，采用超(chāo)聲波攪拌，防止金剛石顆粒鍍(dù)鎳粘在一起每隔(gé)5min用超聲波攪拌30s，超聲(shēng)波頻率為30Hz