因為金剛石簡(jiǎn)直與一切金屬或合金之間都有較高的界面能,因此簡(jiǎn)直不能為一切的金屬或合金滋潤和粘結,因此,怎么改進(jìn)與進(jìn)步金屬或合金胎體關(guān)于金剛石的操縱力已變成金剛石東西制作的關(guān)鍵技能之一。進(jìn)步金剛石與金屬間粘結強度的辦法許多,主要有:金剛石外表金屬化、熱處理、電鍍衣、化學(xué)處理。
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一、金剛石外表金屬化
所謂金剛石外表金屬化是指:運用電鍍、化學(xué)鍍、粉末冶金、濺鍍、蒸鍍、熱噴涂等技術(shù)及設備,在金剛石外表構成金屬、合金、金屬碳化物或它們的混合物層,使金剛石表層具有金屬的特性。
嚴格地講,金剛石外表金屬化并不是簡(jiǎn)略地在金剛石外表鍍覆金屬衣,而是使鍍層與金剛石界面之間完成有機地聯(lián)系。簡(jiǎn)略地說(shuō)即是,金剛石外表與鍍層之間有 要發(fā)作化學(xué)反響,構成碳化物的過(guò)渡層,這么才能夠確保在加熱燒結過(guò)程中。經(jīng)過(guò)金剛石的鍍膜關(guān)于金剛石外表碳化物層的滋潤,而完成關(guān)于金剛石的粘結這是十分重要的,這才是真實(shí)的外表金屬化。
外表金屬化的金剛石通常有兩種:
(1)真空堆積或等離子噴涂鍍鈦,這項技能已得到較為廣泛的運用,因為噴鍍過(guò)程中溫度較高,附著(zhù)于金剛石外表上的鈦離子可與金剛石外表的碳原了直觸摸摸并發(fā)作反響,并在較短的時(shí)間內.在金剛石外表構成一層從幾個(gè)微米到十幾個(gè)微米的TiC層。將具有TiC過(guò)渡層的金剛石鍍鎳.即變成真實(shí)的外表金屬化金剛石。這種金剛石在不相同的技術(shù)條件下能夠與各種胎體資料完成杰出的粘結。
(2)低溫電鍍法鍍Co-w- C。運用化學(xué)鍍,在金剛石外表鍍一層極薄的Co-w- C層,然后再在外表鍍上一層鎳。嚴格地講,應當將用此種辦法取得的外表金屬化金剛石稱(chēng)為外表預金屬化金剛石。因為,這種金剛石在末加熱前.并不與鍍層少的鎢反響生成wc層,不存在化學(xué)鏈聯(lián)系力,只能屬于金剛石鍍衣。然而業(yè)已證實(shí),這種鍍層在很低的溫度下(7500C擺布),即可發(fā)作鎢與碳生成WC的反響.完成真實(shí)的外表金屬化,到達金剛石與鍍膜間經(jīng)過(guò)wc過(guò)渡層完成杰出的粘結。即是說(shuō),這種金剛石在金剛石東西制作過(guò)程中,只需升溫到7500C以上,就已變成外表金屬化了的金剛石。這種低溫電鍍法外表金屬化金剛石,也稱(chēng)鍵合金剛石.因為在鍍膜時(shí)不經(jīng)高溫處理,關(guān)于金剛石的強度無(wú)任何損害,又不須別的增加設備,鍍膜成本低,因此取得了大范圍的推廣運用。
便利的是,假如要將外表金屬化的金剛石用于別的用處,如用于電鍍制品或樹(shù)脂粘結劑摸具,則只需要對外表預金屬化金剛石進(jìn)行短時(shí)間的加溫處理就能夠了。
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二、鍍衣金剛石
金剛石鍍衣即是在金剛石外表鍍上一層金屬,通常是銅和鎳,人工金剛石外表鍍衣能夠使金剛石具有一系列新的特征,例如優(yōu)良的導電性、延展性、與粘結資料的滋潤性和粘結性等。因為金剛石不導電,關(guān)于金剛石進(jìn)行電鍍之前有 要進(jìn)行化學(xué)鍍處理,因此通常的鍍衣都包含化學(xué)鍍銅和電鍍鎳。
(1)化學(xué)鍍銅。人工金剛石外表經(jīng)活化、敏化處理可直接鍍覆一層銅膜,這種鍍膜可進(jìn)步金剛石的強度、氧化溫度和安穩性。但化學(xué)鍍層通常都很薄,十幾微米擺布,對金剛石的包覆和維護效果都很低,特別是銅易于氧化,性能不夠安穩,因此通常不獨自運用,只在用樹(shù)脂做聯(lián)系劑的磨具和砂輪中運用。
(2)電鍍鎳。電鍍鎳可明顯進(jìn)步金剛石的強度、氧化溫度和熱安穩性。這主要是因為電鍍速率快、時(shí)間長(cháng)、增重多、鍍層厚、無(wú)漏鍍、好似給金剛石穿上了鐵甲相同,因此對金剛石的維護效果極強。別的鎳膜比較安穩,不易氧化,因此廣泛地運用于樹(shù)脂、金屬粘結劑磨具中。
金剛石預處理:
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三、熱處理
經(jīng)過(guò)對金剛石進(jìn)行熱處理,能夠使金剛石外表粗化,也能夠進(jìn)步關(guān)于金剛石的粘結強度,其辦法是:在特定的氛圍中,將金剛石加熱到900℃,保溫15min,在金剛石外表即發(fā)作熱腐蝕,構成一層明晰的蝕坑,然后擴大了金剛石的外表積,經(jīng)過(guò)調整技術(shù)參數能夠使金剛石的外表積到達最大值。這種金剛石因為與粘結劑的觸摸面積大,然后能夠發(fā)生較大的粘結力。試驗證實(shí),這種金剛石與苯酚樹(shù)脂或電鍍鎳胎體進(jìn)行粘結時(shí),粘結強度能夠進(jìn)步10%。
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