Como fabricación de transformación de alta gama, el rápido desarrollo en el campo de la energía limpia y el desarrollo de la industria de semiconductores y fotovoltaicos, con alta eficiencia y alta capacidad de procesamiento de precisión de las herramientas de diamantes que crecen la demanda, pero el polvo de diamante artificial como la materia prima más importante, el condado de diamantes y la fuerza de retención de matriz no es una fuerte vida de la herramienta de carburo temprano fácil no es larga. Para resolver estos problemas, la industria generalmente adopta el recubrimiento de superficie de polvo de diamante con materiales metálicos, para mejorar sus características de la superficie, mejorar la durabilidad, a fin de mejorar la calidad general de la herramienta.
El método de recubrimiento de la superficie del polvo de diamantes es más, que incluye recubrimiento químico, electroplatación, revestimiento de pulverización de magnetrón, revestimiento de evaporación al vacío, reacción de explosión en caliente, etc., incluidos el recubrimiento químico y el recubrimiento con el proceso maduro, el recubrimiento uniforme, puede controlar con precisión la composición y el espesor de recubrimiento, las ventajas de la recompensa personalizada, se ha convertido en la industria de la industria.
1. Chapado químico
El recubrimiento químico de polvo de diamante es colocar el polvo de diamante tratado en la solución de recubrimiento químico y depositar los iones metálicos en la solución de recubrimiento a través de la acción del agente reductor en la solución de recubrimiento químico, formando un recubrimiento de metal denso. En la actualidad, el enchapado químico de diamantes más utilizado es la aleación binaria de fosforo de níquel químico (NI-P) generalmente se llama níquel químico.
01 Composición de la solución de revestimiento de níquel químico
La composición de la solución de recubrimiento químico tiene una influencia decisiva en el progreso suave, la estabilidad y la calidad de recubrimiento de su reacción química. Por lo general, contiene sal principal, agente reductor, complejo, tampón, estabilizador, acelerador, tensioactivo y otros componentes. La proporción de cada componente debe ajustarse cuidadosamente para lograr el mejor efecto de recubrimiento.
1, sal principal: generalmente sulfato de níquel, cloruro de níquel, ácido amino sulfónico de níquel, carbonato de níquel, etc., su papel principal es proporcionar una fuente de níquel.
2. Agente reductivo: proporciona principalmente hidrógeno atómico, reduce Ni2 + en la solución de placas en Ni y lo deposita en la superficie de las partículas de diamantes, que es el componente más importante en la solución de placas. En la industria, el fosfato secundario de sodio con una fuerte capacidad de reducción, el bajo costo y la buena estabilidad de placas se usan principalmente como agente reductor. El sistema de reducción puede lograr un recubrimiento químico a baja temperatura y alta temperatura.
3, agente complejo: la solución de recubrimiento puede precipitar la precipitación, mejorar la estabilidad de la solución de recubrimiento, extender la vida útil de la solución de placas, mejorar la velocidad de deposición del níquel, mejorar la calidad de la capa de recubrimiento, generalmente usa ácido de succinina, ácido cítrico, ácido láctico y otros ácidos orgánicos y sus sales.
4. Otros componentes: el estabilizador puede inhibir la descomposición de la solución de recubrimiento, pero debido a que afectará la aparición de reacción de recubrimiento químico, necesita un uso moderado; El tampón puede producir H + durante la reacción química de revestimiento de níquel para garantizar la estabilidad continua del pH; El tensioactivo puede reducir la porosidad de recubrimiento.
02 El proceso de platado de níquel químico
El recubrimiento químico del sistema de hipofosfato de sodio requiere que la matriz debe tener cierta actividad catalítica, y la superficie de diamante en sí no tiene un centro de actividad catalítica, por lo que debe pretratarse antes del revestimiento químico de polvo de diamante. El método tradicional de pretratamiento del recubrimiento químico es la eliminación de aceite, el engrosamiento, la sensibilización y la activación.
(1) Eliminación de aceite, enrojecimiento: la extracción de aceite es principalmente para eliminar el aceite, las manchas y otros contaminantes orgánicos en la superficie del polvo de diamante, para garantizar el ajuste cercano y el buen rendimiento del recubrimiento posterior. El engrosamiento puede formar algunos pozos y grietas pequeñas en la superficie del diamante, aumentar la rugosidad de la superficie del diamante, que no solo conduce a la adsorción de iones metálicos en este lugar, facilita la posterior recubrimiento químico y la electroplatación, sino que también forman pasos en la superficie del diamante, proporcionando condiciones favorables para el crecimiento de la capa química de metales o electroplatorias.
Por lo general, el paso de eliminación de aceite generalmente toma el NaOH y otra solución alcalina como solución de eliminación de aceite, y para el paso de engrosamiento, el ácido nítrico y otra solución ácida se usan como la solución química cruda para grabar la superficie del diamante. Además, estos dos enlaces deben usarse con una máquina de limpieza ultrasónica, que es propicio para mejorar la eficiencia de la extracción y engrosamiento de aceite de polvo de diamante, ahorre el tiempo en el proceso de eliminación y engrosamiento de aceite, y garantizar el efecto de la eliminación de aceite y la conversación gruesa,
(2) Sensibilización y activación: el proceso de sensibilización y activación es el paso más crítico en todo el proceso de recubrimiento químico, que está directamente relacionado con si el recubrimiento químico puede llevarse a cabo. La sensibilización es adsorbir sustancias fácilmente oxidadas en la superficie del polvo de diamante que no tiene capacidad autocatalítica. La activación es adsorbir la oxidación del ácido hipofosfórico y los iones metálicos catalíticamente activos (como el paladio metálico) en la reducción de las partículas de níquel, para acelerar la tasa de deposición de recubrimiento en la superficie del polvo de diamante.
En términos generales, el tiempo de tratamiento de sensibilización y activación es demasiado corto, la formación del punto de paladio de metal de la superficie del diamante es menor, la adsorción del recubrimiento es insuficiente, la capa de recubrimiento es fácil de caer o difícil de formar un recubrimiento completo, y el tiempo de tratamiento es demasiado largo, causará el desperdicio de punto de paladio, por lo tanto, el mejor tiempo para la sensibilización y el tratamiento de activación es de 20 ~ 30min.
(3) Disparo de níquel químico: el proceso de revestimiento de níquel químico no solo se ve afectado por la composición de la solución de recubrimiento, sino que también se ve afectado por la temperatura de la solución de recubrimiento y el valor de pH. El revestimiento de níquel químico a alta temperatura tradicional, la temperatura general estará en 80 ~ 85 ℃, más de 85 ℃ fácil de causar la descomposición de la solución de enchapado, y a la temperatura inferior a 85 ℃, cuanto más rápida sea la velocidad de reacción. On PH value, as the pH increase coating deposition rate will rise, but the pH will also cause nickel salt sediment formation inhibit chemical reaction rate, so in the process of chemical nickel plating by optimizing the chemical plating solution composition and ratio, chemical plating process conditions, control the chemical coating deposition rate, coating density, coating corrosion resistance, coating density method, coating diamond powder to meet the demand of industrial development.
Además, un solo recubrimiento puede no alcanzar el grosor de recubrimiento ideal, y puede haber burbujas, alfileres y otros defectos, por lo que se puede tomar un recubrimiento múltiple para mejorar la calidad del recubrimiento y aumentar la dispersión del polvo de diamante recubierto.
2. Electro Nicklelling
Debido a la presencia de fósforo en la capa de recubrimiento después del revestimiento de níquel químico de diamantes, conduce a una conductividad eléctrica deficiente, lo que afecta el proceso de carga de arena de la herramienta de diamantes (el proceso de fijar las partículas de diamantes en la superficie de la matriz), por lo que la capa de placas sin fósforo se puede usar en la forma del níquel. La operación específica es colocar el polvo de diamante en la solución de recubrimiento que contiene iones de níquel, el contacto con las partículas de diamantes con el electrodo negativo de potencia en el cátodo, el bloque de metal de níquel sumergido en la solución de enchapado y conectado con el electrodo positivo de potencia para convertirse en el ánodo, a través de la acción electrolítica, los iones de níqus libres en la solución de coacción se reducen a los átomos en la superficie de diamantes y los átomos en el cloing.
01 Composición de la solución de placas
Al igual que la solución de recubrimiento químico, la solución de electroplatación proporciona principalmente los iones metálicos necesarios para el proceso de electroplatación, y controla el proceso de deposición de níquel para obtener el recubrimiento de metal requerido. Sus componentes principales incluyen sal principal, agente activo anódico, agente de búfer, aditivos, etc.
(1) Salir sal: principalmente usando sulfato de níquel, amino sulfonato de níquel, etc. En general, cuanto mayor sea la concentración de sal principal, más rápida es la difusión en la solución de placas, mayor es la eficiencia actual, la tasa de deposición de metales, pero los granos de recubrimiento se volverán gruesas y la disminución de la sal de la sal principal, la conductividad de la recubrimiento y difícil controlar.
(2) Agente activo del ánodo: debido a que el ánodo es fácil de pasivación, fácil de pobre conductividad, que afecta la uniformidad de la distribución de corriente, por lo que es necesario agregar cloruro de níquel, cloruro de sodio y otros agentes como activador anódico para promover la activación del ánodo, mejorar la densidad actual de la pasivación del ánodo.
(3) Agente de tampón: al igual que la solución de placas químicas, el agente de tampón puede mantener la estabilidad relativa de la solución de placas y el pH del cátodo, para que pueda fluctuar dentro del rango permitido del proceso de electroplatación. El agente tampón común tiene ácido bórico, ácido acético, bicarbonato de sodio, etc.
(4) Otros aditivos: de acuerdo con los requisitos del recubrimiento, agregue una cantidad correcta de agente brillante, agente de nivelación, agente humectante y agente diverso y otros aditivos para mejorar la calidad del recubrimiento.
02 Flujo de níquel electroplacado de diamantes
1. Pretratamiento antes del enchapado: el diamante a menudo no es conductor, y debe colocarse con una capa de metal a través de otros procesos de recubrimiento. El método de recubrimiento químico a menudo se usa para preparar una capa de metal y espesarse, por lo que la calidad del recubrimiento químico afectará la calidad de la capa de recubrimiento hasta cierto punto. En términos generales, el contenido del fósforo en el recubrimiento después del revestimiento químico tiene un gran impacto en la calidad del recubrimiento, y el alto recubrimiento de fósforo tiene una resistencia de corrosión relativamente mejor en el entorno ácido, la superficie de recubrimiento tiene más bulto tumoral, gran rugosidad de la superficie y sin propiedad magnética; El recubrimiento medio de fósforo tiene resistencia a la corrosión y resistencia al desgaste; El bajo recubrimiento de fósforo tiene una conductividad relativamente mejor.
Además, cuanto más pequeño sea el tamaño de partícula del polvo de diamante, mayor es el área de superficie específica, al recubrir, fácil de flotar en la solución de enchapado, producirá fugas, recubrimiento, recubrimiento del fenómeno de capa suelta, antes del enchapado, necesitará controlar el contenido de P y la calidad del recubrimiento, para controlar la conductividad y la densidad del polvo de diamante para mejorar el polvo fácil de flotar.
2, el revestimiento de níquel: en la actualidad, el enchapado de polvo de diamante a menudo adopta el método de recubrimiento de rodamiento, es decir, la cantidad correcta de solución de electroplatación se agrega en el embotellado, una cierta cantidad de polvo de diamante artificial en la solución de electroplatación, a través de la rotación de la botella, conduce el polvo de diamante en el embotellado a rodar. Al mismo tiempo, el electrodo positivo está conectado con el bloque de níquel, y el electrodo negativo está conectado con el polvo de diamante artificial. Bajo la acción del campo eléctrico, los iones de níquel libres en la solución de recubrimiento forman níquel de metal en la superficie del polvo de diamante artificial. Sin embargo, este método tiene los problemas de baja eficiencia de recubrimiento y recubrimiento desigual, por lo que surgió el método de electrodo giratorio.
El método de electrodo giratorio es girar el cátodo en el revestimiento de polvo de diamante. De esta manera, puede aumentar el área de contacto entre el electrodo y las partículas de diamantes, aumentar la conductividad uniforme entre las partículas, mejorar el fenómeno desigual del recubrimiento y mejorar la eficiencia de producción del revestimiento de níquel de diamante.
resumen breve
Como la principal materia prima de las herramientas de diamantes, la modificación de la superficie de la microperímetro de diamantes es un medio importante para mejorar la fuerza de control de la matriz y mejorar la vida útil de las herramientas. Para mejorar la velocidad de carga de arena de las herramientas de diamantes, una capa de níquel y fósforo generalmente se puede colocar en la superficie de la micropowder de diamante para tener una cierta conductividad, y luego espesar la capa de placas mediante recubrimiento de níquel, y mejorar la conductividad. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que la superficie del diamante en sí no tiene un centro catalítico activo, por lo que debe pretratarse antes del enchapado químico.
Documentación de referencia:
Liu Han. Estudie sobre la tecnología de recubrimiento de superficie y la calidad de la micro polvo de diamantes artificiales [D]. Instituto de Tecnología Zhongyuan.
Yang Biao, Yang Jun y Yuan Guangsheng. Estudio sobre el proceso de pretratamiento del recubrimiento de la superficie de diamantes [J]. Estandarización del espacio espacial.
Li Jinghua. Investigación sobre la modificación de la superficie y la aplicación de micro polvo de diamante artificial utilizado para sierra de alambre [D]. Instituto de Tecnología Zhongyuan.
Fang Lili, Zheng Lian, Wu Yanfei, et al. Proceso de revestimiento de níquel químico de la superficie del diamante artificial [J]. Journal of IOL.
Este artículo se reimpresa en la red de materiales Superhard
Tiempo de publicación: mar-13-2025
