综述与专论金刚石复合镀层的研究现状
2024年聚晶金刚石复合片市场调研报告
2024年聚晶金刚石复合片市场调研报告1. 引言聚晶金刚石复合片是一种新型的材料，由金刚石颗粒和聚合物基质组成。
它具有金刚石的硬度和耐磨性，同时又具备聚合物的弹性和韧性。
聚晶金刚石复合片在工业领域具有广泛的应用前景，本报告旨在对聚晶金刚石复合片市场进行调研，以全面了解目前的市场状况和未来的发展趋势。
2. 市场概况2.1 聚晶金刚石复合片的定义和特点聚晶金刚石复合片是一种将金刚石颗粒与聚合物基质进行组合而成的复合材料。
其主要特点包括高硬度、耐磨性强、具有良好的切削性能和热稳定性等。
2.2 市场规模和发展趋势根据市场调研数据显示，聚晶金刚石复合片市场规模不断扩大。
主要推动因素包括工业领域对高性能切削工具的需求增长、新兴市场的开发以及制造技术的不断进步等。
预计未来几年，聚晶金刚石复合片市场将保持稳定增长。
3. 市场分析3.1 主要应用领域聚晶金刚石复合片主要应用于工业领域，特别是切削工具制造、磨料材料加工、高速切削加工等。
其高硬度和耐磨性使其成为制造业中最理想的材料之一。
3.2 市场竞争格局聚晶金刚石复合片市场存在着多家竞争激烈的厂商。
主要厂商包括国内外知名企业以及一些专业的切削工具制造商。
市场竞争主要体现在产品质量、创新能力、价格和售后服务等方面。
3.3 发展趋势和机遇未来，聚晶金刚石复合片市场有望出现以下发展趋势和机遇：- 切削工具市场需求继续增长，推动聚晶金刚石复合片市场发展。
- 制造技术不断进步，降低生产成本，提高产品品质。
- 新兴市场发展潜力巨大，为市场提供新的增长点。
4. 市场挑战和风险4.1 市场竞争激烈聚晶金刚石复合片市场竞争激烈，市场份额被少数大型企业垄断，中小型企业面临较大的竞争压力。
4.2 制造成本高聚晶金刚石复合片的制造成本相对较高，摩擦材料市场的价格波动也会对制造成本产生影响。
4.3 技术门槛较高聚晶金刚石复合片的生产需要掌握先进的制造技术，企业需要持续投入研发，提高自身技术水平。
金刚石研究文献综述
合成金刚石文献综述1 前言金刚石，俗称钻石，在工业和宝石领域都起着重要的作用，在工业领域主要是作为超硬材料在采掘机械的钻头、切割机的刀具、磨具等，宝石用途主要是作为主镶宝石和陪镶宝石。
随着天然金刚石的日渐稀少，人工合成金刚石成为世界各国晶体学研究的重要对象。
在目前的资料中，金刚石具有最大的原子密度（176atoms/nm3），最大可能的单位原子共价键数目，极强的原子键能（7.6eV），这些为金刚石的特殊性质提供了基础。
金刚石是等轴晶系，立方晶胞，它的晶胞特点使得金刚石成为一种极限功能材料：最高硬度（10400kg/mm2），最高热导率（常温下20W/cm.K），最高传声速度（18.2km/s），最宽透光波段，抗强酸强碱腐蚀，抗辐射，击穿电压高，介电常数小，载流子迁移率大，绝大部分金刚石既是电的绝缘体，又是热的良导体，而掺杂后又可成为卓越的P型或N 型半导体。
金刚石在常温下抗所有酸、碱的腐蚀，即便是在高温下也抗所有酸的腐蚀。
在现代社会中，金刚石被广泛的应用到工业、科技、国防、医疗卫生等很多领域当中[1]。
2 正文2.1金刚石的合成理论金刚石的化学组分为碳，它和石墨同为碳的同质异象体，因此，合成金刚石的原理就是借助于金刚石组分为纯碳的特点，设法将石墨在一定条件下转化为金刚石。
目前人工合成金刚石的主要理论有三种，分别为：溶剂论、催溶论和固相转化论[3]。
其中，溶剂论认为，在金刚石热力学稳定的高温高压条件下，在有触媒（比如金属）存在时，非金刚石型碳（比如石墨）溶解于熔融的金属中而形成一般意义上的化学溶液。
当相对于金刚石的溶解度达到过饱和时，金刚石就会从溶液中成核晶出。
无触媒存在时，则认为是在更高的压力和温度下，石墨熔化解体，温度降低时熔体冷凝而得到金刚石。
总之，无论什么条件下。
金刚石形成的前提是石墨的解体。
有触媒存在时金刚石形成的历程可表示为金刚石是在这中胶体溶液过饱和的情况下析出结晶而成；催化论的核心观点认为，高温高压下，熔融的金属仅仅能溶解碳还不够，还必须具有如下作用：或者是金属的原子有吸引石墨原子的电子，从而使其具有形成碳的正离子的能力，或者是金属的晶格可作为金刚石晶体的结晶基底，从而大大降低金刚石的晶出能量。
金刚石微粉表面镀覆研究进展
金刚石微粉表面镀覆研究进展代晓南;何伟春【摘要】Copper, titanium, nickel, tungsten, molybdenum, silver, etc., are mainly used for diamond surface coating.These coating can enhance the compressive strength of diamond grains, the coefficient of thermal conductivity of grinding tool, service life, increase the binding force between the diamond abrasive and binder.There are a lot of different diamond surface plating processes, mainly included chemical plating, plating, magnetron sputtering, vacuum deposition, etc.Small size of diamond particle is required in grinding fluid, fine grinding and wire saw, so this needs fine grain diamond surface plating, but 5 ~10 μm is the smallest size in the industry at present, and its performance is not very good, so the study of fine grain diamond micro powder coating should be stepped up.%用于金刚石表面镀层的金属主要有铜、钛、镍、钨、钼、银等，不同程度的提高了金刚石颗粒的抗压强度、磨具的导热系数、使用寿命。
金刚石复合镀层的研究
金刚石复合镀层的研究近年来，金刚石复合镀层的研究受到了广泛的关注。
金刚石复合镀层是一种具有高耐磨性和高热导性的复合镀层，具有广阔的应用前景。
本文将从结构、性能、制备工艺以及未来应用等方面阐述金刚石复合镀层的研究，以期促进该领域的发展。
一、金刚石复合镀层的结构金刚石复合镀层的结构主要有三种不同的结构，即金刚石/金属结构、金刚石/陶瓷结构和金刚石/金刚石结构。
在金刚石/金属结构的镀层中，金刚石为主要结构，而金属是加固结构。
在金刚石/陶瓷结构的镀层中，金刚石是主要结构，而陶瓷材料是加强结构。
在金刚石/金刚石结构的镀层中，金刚石是主要结构，金刚石和金刚石之间也有一层薄膜加固。
二、金刚石复合镀层的性能一般来说，金刚石复合镀层具有独特的物理和化学性能，具有良好的热稳定性、化学稳定性、抗腐蚀性、耐磨性和抗冲击性。
金刚石复合镀层具有良好的耐热性，能承受较高的温度，最高可达到3000℃。
金刚石复合镀层具有良好的耐磨性，可以承受大量的机械磨损，寿命可达到数千个小时。
金刚石复合镀层具有良好的抗腐蚀性，能有效防止腐蚀，可以在恶劣的环境中使用。
三、金刚石复合镀层的制备工艺金刚石复合镀层的制备工艺主要有气相沉积法和熔覆法。
气相沉积法是气相化学反应的一种，该方法能在被镀物表面形成致密的金刚石镀层，具有较高的热稳定性和结构稳定性。
而熔覆法则是一种熔融金属的方法，可以在镀层表面形成金刚石/金属结构，这种结构具有较好的抗腐蚀性和抗冲击性。
四、金刚石复合镀层的应用由于金刚石复合镀层具有优良的性能，它在航空航天、汽车、计算机等多个领域都有广泛的应用。
在航空航天领域，金刚石复合镀层能提高发动机的稳定性、使用寿命和效率，并有效抑制发动机的热变形。
在汽车领域，金刚石复合镀层能提高汽车的燃油效率，减少汽车的磨损率，同时还能有效防止汽车受到潮湿环境的侵蚀。
而在计算机领域，金刚石复合镀层能有效提高计算机的稳定性并减少计算机的热效应。
五、未来的发展未来，金刚石复合镀层将在抗腐蚀、防火、防静电等多方面得到更广泛的应用，从而丰富该领域的发展前景。
电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层制备工艺的研究
电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层制备工艺的研究近年来，电刷镀镍基纳米金刚石复合材料作为新兴的涂层材料受到广泛的关注，其优良的耐磨性能和表面抗腐蚀性能使其在很多关键技术应用中受到高度重视。
因此，研究如何制备低损耗电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层以及它的制备工艺具有重要的意义。
（一）电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层的材料组成电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层是一种以镍、纳米金刚石和其他辅助材料为主要成分的特殊涂层体系，由于纳米金刚石具有较高的硬度和耐磨性能，可以提高涂层的抗磨性能。
除此之外，由于纳米金刚石具有高热稳定性，可以在高温环境下提供更好的保护。
（二）电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层的制备工艺电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层的制备严格控制溶液组成、气体混合比例、处理温度和处理时间，其大致制备工艺可以分为：清洗、干燥、镀层制备、机械处理、热处理和检测几个步骤。
（1）清洗：清洗金属基体是制备电刷镀镍基纳米金刚石复合涂层的第一步，采用超声清洗或其他物理、化学方法实现对金属基体的清洗，有效去除基体表面的污染物和作用力污染杂质。
（2）干燥：金属基体清洗后，应尽快进行干燥处理，以免污垢粘附在基体表面影响涂层的质量。
（3）镀层制备：在温度、湿度、混合比例、分装密度等参数控制下，采用电刷镀技术制备出电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层。
（4）机械处理：使用精密磨头精细磨削涂层表面，使表面平滑光洁，减少去模孔和把模痕，使镀层表面光洁度以及耐磨质量更加优良。
（5）热处理：将电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层进行热处理，以改善镀层的性能，增强其耐磨性能和抗腐蚀性能。
（6）检测：最后，通过物理检测、电化学检测、扫描电子显微镜检测等方法，对电刷镀镍基纳米金刚石复合镀层进行全面检测，以保持高质量。
Ni-P-金刚石化学复合镀层的组织结构及性能
Ni-P-金刚石化学复合镀层的组织结构及性能谢华1，陈文哲2，钱匡武2（1.福州大学机械系；2.福州大学材料学院，福建福州350002）［摘要］研究了Ni-P-金刚石复合镀层的组织结构及性能特点，结果表明：复合镀层镀态时为非晶结构；镀层经300C ，Ih 的热处理后开始晶化，晶化后形成晶相Ni 和Ni 3P ；与Ni-P 镀层相比，Ni-P-金刚石复合镀层具有更好的硬度和耐磨性，特别是在镀态时差别更明显；但复合镀层的耐蚀性和抗氧化能力低于普通Ni-P 镀层。
［关键词］金刚石；化学复合镀；晶化；性能［中图分类号］0794［文献标识码］A［文章编号］1001-3660（2003）04-0025-03Structure and Property of Electroless Ni-P-diamon Composite CoatingXIE Hua 1，CHEN Wen-zhe 2，GIAN Kuang-wu 2（1.Department of mechanicaI engineering ，Fuzhou University ；2.Institute of materiaI science and engineering ，Fuzhou University ，Fuzhou 350002，China ）［Abstract ］The structure and the properties of eIectroIess Ni-P-diamond composite coating are studied.ResuIts show that ：the structure of Ni-P-diamond coating as deposited is amorphous.Ni-P-diamond coating begins to crystaIIize when heat-treated at 300C for Ih ，crystaI phases Ni ，Ni 3P are formed ；compared with Ni-P coating ，Ni-P composite coating shows higher hardness and better wear-resistance ，especiaIIy as deposited.0n the other hand ，the corrosion resistance and the oxidation resistance of Ni-P-Diamond coating are Iower than that of Ni-P coating.［Keywords ］Diamond ；EIectroIess composite coating ；CrystaIIization ；Property［收稿日期］2003-01-10［基金项目］福州大学科技发展基金资助项目（XKJ （YM ）-0117）［作者简介］谢华（1972-），女，贵州毕节人，福州大学机械系讲师，博士，主要从事材料表面技术研究。
金刚石合成技术与研究现状简介
出了 品质 优良 的多 晶金 刚石 薄膜 ，从 而使 {氏压 气相 生长 金刚 石薄 膜技 术
取得了突破性的进展，在全世界掀起了CVD方法合成金刚石薄膜的研
究熟潮，并推动了金剐石在电子学领域的应用。到且前为止，人们已经 可以用多种不同CVD方澍氏压合成金刚石，如热丝法、直流毫弧等离
子体法、射频等离子体法、微波等离子体法、燃烧火焰法、化学输运反
应法、激光激 发法等。
图1碳的P—T榴
目前合成金刚石通常所用的两种方法高温高压( HPHT)法和化学 气相沉积( CVD) 法，下面分$n介绍这两种方法目前所达到的水平。
1． 1高 温高 压法 高温高压法的确切含义是指温度梯度法，国内也称温度差法，以 下简称HPHT法。该法于1967年由GE公司研究小组首提出，1971 年该研究小组合成出5mm( 约1克拉) 黄色单晶佥刚石( | b型) ，良 质晶体生长速度限界2．5mg／h，随后，又开发了无色( ¨a型) 和蓝色 ( ¨b型) 大单晶金刚石的生长技术。由于所使用设备庞大和晶体生长 再觋性不好而导致合成成本i 蔓高，没有能够形成产业化。
P— T相 图，从 此开 创了 人工 合成 金刚 石的 新纪 元。
据统计 ，2006年我 国人造金刚 石的年产量 达到50亿克 拉( 1 000吨)
图1 为Bu nd y等人制定的碳的P—T相图，根据相图存在石墨和金 刚石两相，其中石墨是1氏压稳定相，金刚石是高压稳定相。由石墨直接
以上。设备主要采用具有自主知识产权的国产六面顶压机，压机缸径已 到750mm，比 较大的金刚 石生产厂家有 黄河旋风， 中南金刚石 等公
美国阿波罗金刚石公司( Apol l oDi amond，以下简称阿波罗) 1 996年发现了CVD法 合成无色单晶金刚石的条件，于1 999年申 请并 于2003年获得美国专利。2003年阿波罗生长出边长1 Omm见方 的无 色单晶金冈4 石晶片并开始在市场销售由晶片切割抛光而成的首饰用金刚
金刚石表面复合镀层结构及可钎焊性研究
７０ 按 不 同 的 时 间 对 金 刚石 进 行 镀 覆 ， 中 部 ５℃ 其 分 Ｓ ４ ／ ０金 刚 石 镀 Ｔ 后 滚 镀 Ｎｉ增 重 ＭＤ ０ ５ ｉ ， １ 。 为 研 究 镀 层 与 结 合 剂 结 合 状 态 ， 用 Ａｇ ２ 选 基 焊 料 分 别 对 金 刚 石 进 行 钎 焊 ， 进 行 了 显 微 并 观 察 和 能谱 分 析 。大颗 粒 金 刚 石 不 同 时 间 镀 后 表 面 分 别 为 原 色 、 微 变 色 、 透 明 以 及 银 白 轻 半 色 。采 用 ＡＦ 进 行 形 貌 分 析 ， Ｘ Ｍ 用 ＲＤ、 Ｄ Ｅ Ｓ
等 方 法 分 析 镀 层 的成 分 和 物 相 。
３ 结 果 及 分 析
３ １ 镀 Ｔｉ 刚 石 的 镀 层 结构 分 析 ． 金
文 献 ［ ］ 据 金 刚 石 与 其 亲 合 性 金 属 反 应 １根
的 热 力 学 数 据 ， 究 了金 刚 石 与 Ｔｉ 生 化 学 反 研 发 应 的起 始 温 度 和 温 度 范 围 ， 真 空 条 件 下 测 定 在 了 Ｔｉ 金 刚 石 反 应 的 差 热 分 析 曲线 。结 果 表 与
维普资讯
・
金 刚石 工具 ・
《 工 业 金 刚 石 》
第 ３ ４期 —
Ａ
金 刚 石 表 面 复 合 镀 层 结 构 及 可 钎 焊 牲 研 究
王明智 张世 良 王艳辉 燕山大学材料 学院 秦皇 岛
Ａ
０ ６０ ６０ ４
摘 要 本 文 通 过 对 金 刚石 表 面 镀 覆 Ｔ 及 Ｔ ＋ Ｎｉ 不 同镀 层 研 究 ， 究 了不 同镀 层 ｉ ｉ 等 研
合 ， 制 品寿命 大幅度提 高。即便 如此 ， 刚石 使 金 的潜在 利用价 值还 没有 充分 挖 掘 出来 ， 主要 其
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工业上应用的材料经常是根据对强度的要求来选 用的 , 但其表面性能 , 例如耐磨损性、 抗腐蚀性、 耐擦伤 性、 导电性不一定能满足要求。因此, 需要选择不同的 镀层以满足表面性能的要求。镀层的制备可通过机械 镀、 摩擦电喷镀、 流镀、 激光镀、 浸镀、 电泳涂装、 复合电 [ 1] 镀等技术来实现 。 近年来 , 高速发展起来的复合镀层以其独特的物 理、 化学、 机械性能成为复合材料的新秀 , 得到广泛的 关注, 并已经被公认为一种生产技术。复合镀层是通 过金属电沉积或共沉积的方法, 将一种或数种不溶性 的固体颗粒、 纤维均匀地夹杂到金属镀层中所形成的 特殊镀层。以超硬材料作为分散微粒, 与金属形成的 复合镀层称为超硬材料复合镀层。文中介绍的金刚石 复合镀层就属于这一类 。金刚石复合镀层的制备 方法主要有化学复合镀和复合电沉积法。
[ 11] [ 10]
对银基金刚石复合镀层
的性能进行了研究, 其研究表明复合镀层中金刚石含 量越高 , 粒径越小 , 其磨损率越小, 接触电流较大时效 果更明显 , 从而提高了接触头的使用寿命及其耐大接 触电流的能力。李云东等
[ 12]
提出了一种能很好的适
应电镀金刚石工具要求的新型镀层镍钴锰三元合金镀 层。研究结果表明, 镍钴锰三元合金镀层具有比镍钴 或镍锰镀层更高的综合机械性能和低得多的钴含量, 更适用于制造电镀金刚石工具, 是一种有发展前途的 [ 13] 更新替代镀层。王维等 针对硬齿面齿轮加工中的 刮削 , 磨削等加工方法中存在的问题, 提出了在滚齿机 上用金刚石镀层蜗杆珩轮强制珩磨硬齿面的新方法。 结果表明工具加工表面质量好 , 加工效率高。周振君 [ 14] 等 将金刚石复合镀应用到柔性磨具上, 结果表明复 合镀层提高了磨具寿命及磨削效率。此外 , 用复合镀 法制造的高硬度的梯度功能材料, 如 Ni 金刚石、 Co -金 刚石已经成功的在航空航天领域得到了应用。 2. 3 复合镀纳米金刚石 复合镀早期添加的金刚石大多是微米级的。随着 纳米材料与纳米技术研究的不断深入, 把纳米级的金 刚石微粒引入到复合镀层中已成为复合镀发展的新趋 势。 纳米金刚石具有超微粒子的一般性质 , 如体积效 应、 表面效应以及小尺寸量子效应等。同时它还具有
表1 材料 化学镀镍 金刚石耐磨性 磨损率 104 ( 25. 4 m) 3 1000r 相对于 金刚石
[ 6]
复合电镀金刚石 用电镀的方法将金刚石固结在金属镀层中得到金
刚石复合镀层。在实际工作中, 金属镀层起结合剂的 作用 , 金刚石起主要作用。 我国金刚石电镀制品是与树脂结合剂和青铜结合 剂金刚石磨具一起, 于 60 年代发展起来的。后来逐渐 开发了各种非磨削工具。现已形成了比 较成熟的工 艺。金刚石电镀制品现已广泛的应用在机械加工业、 电器电子工业、 光学玻璃工业、 地质钻探工业、 建筑工 业、 工艺美术及日用品工业。起着不可替代的作用。 电镀金刚石复合镀层在新领域的应用也是现在研 究的热点。于金库等 研 究表明复合电刷镀金刚石 制造工艺简单, 得到的镀层硬度耐磨性良好, 具有广泛 的工业应用前景。余 火昆 等
[ 2, 3]
研究耐磨性镍 - 金刚石复合镀层的共
1
金刚石颗粒与金属离子共沉积机理
在复合镀液中加入的金刚石颗粒具有很强的化学
沉积 过 程, 结 果 表 面 : 镍 -金刚 石共沉积机 理符合 Guglielmi 的两步吸附模型 , 其速度控制步骤为强吸附 步骤。 到目前为止 , 复合电沉积和其它新技术、 新工艺一
第 32 卷 第 6 期 2003 年 12 月
表 面 技 术 SURFACE TECHNOLOGY
Vol. 32 NO. 6 Dec. 2003
综述与专论
金刚石复合镀层的研究现状
吕正茂 , 李成明 , 吕反修 ( 北京科 技大学材料科学与工程学院 , 北京 100083)
[ 摘要 ]
综述 了化学复合镀 、 复合电沉积法制备金刚石复合镀层的研 究现状 。 阐述了复合镀层制备的机理 , 应 用
0
引言
学( 电化学 ) 反应产生的金属离子共同沉积在基体的表 面上。故化学镀和电沉积复合镀层都可用相同的机理 来解释。 在研究复合电镀共沉积过程中, 人们曾提出 3 种 共沉积机理, 即机械共沉积、 电泳共沉积 和吸附共沉 积。 目前较为公认的是由 N. Guglielmi 在 1972 年提出 的两段吸 附理论 。 Gugliemi 提出的模 型认为 , 镀液 中的微粒表面为离子所包围, 到达阴极表面后 , 首先松 散地吸附 ( 弱吸附) 于阴极表面 , 这是物理吸附 , 是可逆 过程。其次, 随着电极反应的进行 , 一部分弱吸附于微 粒表面的离子被还原 , 微粒与阴极发生强吸附 , 此为不 可逆过程 , 微粒逐步进入阴极表面 , 继而被沉积的金属 所埋入。 该模型对弱吸附步骤的数学处理采用 Langmuir 吸 附等温式的形式。对强吸附步骤, 则认为微粒的强吸 附速率与弱吸附的覆盖度和电极与溶液界面的电场有 关。王森林等
2
[ 8] [ 7]
第 32 卷 第 6 期 2003 年 12 月
表 面 技 术 SURFACE TECHNOLOGY
石微粉的镀液其团聚 情况严重
[ 19]
Vol. 32 NO. 6 Dec. 2003
金刚石的一般性质, 如高硬度、 高导热性、 高弹性模量、 高耐磨性、 低的比热容与极好的化学稳定性。近年来, 俄罗斯、 西方各国竞相研究开发纳米金刚石工业产品, 并在复合镀层、 研磨、 抛光、 润滑、 高强度树脂和橡胶等 领域得到了广泛的应用 , 我国也有多家单位从事这方 面的研究 。 纳米金刚石兼备超硬 材料和纳米颗 粒的双重特 性。具有减磨耐磨 , 自润滑性, 在刀具、 研磨、 复合镀、 [16] 润滑、 摩擦等方面 , 都会有广泛的应用 。特别是对 于精密仪器、 高光洁度表面精细加工用刀具等方面纳 米金刚石具有其它材料无法比拟的特性 。表 2 列 出了有铬 - 纳米金刚石镀层零件的使用期限与普通表 面硬化方法的对比数据。
及制备中存在的主要问题 , 并为今后的研究提出了建议 。 [ 关键词 ] 金刚石复合镀层 ; 化学镀 ; 复合电镀 ; 纳米金刚石复合镀层 [ 中图分类号 ] TQ153 [ 文 献标识码 ] A [ 文章编号 ] 1001- 3660( 2003) 06- 0001- 03
Study on Composite Coatings With Diamond
[17] [ 15]
, 且得到的镀层中,
纳米级金刚石粉团聚情况也很严重, 这很大程度上影 响了纳米金刚石粉在实际中的应用。 ( 2) 分散剂及分散方法的选择。由于纳米金刚 石粉在镀液中极易发生粒子团聚, 影响其实际应用效 果。因此 , 将粉体分散在介质 ( 镀液 ) 中制成高稳定性, 低粘度的悬浮体显得尤为重要。金刚石在镀液中有些 团聚是由物理上的键合 ( 如范德华力 ) 引起的 , 称为软 团聚 ; 有些是由化学上的键合 ( 如氢键) 引起的团聚 , 称 为硬团聚。打开软团聚的方法有多种, 如 : 机械搅拌、 磁力搅拌、 气体搅拌、 超声波分散等。对于硬团聚, 除 使用上述方法外 , 还必须针对它们的键合类型进行特 殊处理。要解决纳米金刚石粉在镀液中的分散问题, 最有效的方法是对粉体的表面进行表面改性处理 现有的资料表明
稳定性, 施镀过程中它不参与任何化学反应, 只是ห้องสมุดไป่ตู้化
[ 收稿日期 ] 2003 - 08 - 15
[ 作者简介 ] 吕正茂 ( 1978- ) , 男 , 山东滕州人 , 在 读硕士生 , 从事复合电镀钠米金刚石镀层的制备及其 性能的研究。
1
吕正茂等
金刚石复合镀层的研究现状 了硬度高 , 耐磨性好之外 , 还具有优良的导热性和耐腐 性, 因此可以大幅度提高铸塑模具和冷加工模具的使 用寿命。张信义等 研究表明热处理工艺对 NiP -金 刚石( < 1 m) 化学复合镀层结构及性能 的影响, 研究 表明复合镀层 在镀态具有非晶态特征 , 镀层在 300 开始晶化 , 在 200 2. 2 ~ 400 镀层有良好的耐磨性能。
[ 9]
样, 实践远远地走在理论的前面, 其机理的研究正在不 断的发展之中。
2
2. 1
金刚石复合镀层的制备及应用
化学复合镀金刚石
化学镀是不外加电流 , 在金属表面的催化作用下 经控制化学还原法进行的金属沉积过程。在镀液中加 入不溶性微粒, 使之与金属共 沉积, 即可 得到复合镀 层。化学复合镀不需电源和辅助阳极, 不受基体材料 形状的影响, 可在材料的各部位均匀沉积, 镀层致密硬 度高 , 以及自润滑性、 耐热性、 耐腐蚀性和特殊的装饰 性。在航空、 机械、 化工、 冶金及核工业等方面有广泛 的应用。 复合化学镀镍镀层的性质随着选用微粒种类不同 而异。金刚石有多种类型 , 大致可分为两类: 单晶和多 晶。制备复合材料所选用的金刚石类型取决于复合材 料的最终用途。单晶金刚石适用于研磨和磨削 , 因其 表面特征是具有尖锐的边角。金刚石锉和砂轮等是用 复合镀层作为功能面, 易采用天然单晶金刚石。耐磨 的复合材料不能含有单晶金刚石, 因其粗糙的表面易 磨损配对面, 一般采用爆炸法人造多晶金刚石。 化学镀镍- 多晶金刚石复合材料具有良好的表面 防护和抗擦伤性能。薄层的化学镀镍- 金刚石作为中 间层可以提高镍 铬电镀沉积物的抗腐性 , 是最早镀制 的化学镀复合材料之一 , 现在此种镀层则主要用于抗 磨。表 1 是 Taber 实验机 测定 金刚石 镀层 耐磨 性结 果 , 较对比试样硬铬高 4 倍, 也优于工具钢及硬质合 金。
[ 21] [ 20]
。
其中表面活性剂的选择和分散方法的设计尤为重要。 , 阴离子型表面活性剂 ( 如十二烷 基硫酸钠) 可较好的提高纳米金刚石粉在镀层中的含 量。但效果还不令人满意。为提高复合镀层中纳米金 刚石的含量, 仍需进一步研究不同的镀覆工艺和摸索 有效的表面活性剂。
LV Zheng -mao , LI Cheng - ming , LV Fan -xiu ( Inst. of Material Science and Engineering , Beijing Univ. Science and Technology , Beijing 100083, China) [ Abstract] [ Keywords ] This paper summarized on electroless and electrodeposited composite diamond coatings, and expatiated the theory Composite coatings with diamond; Electroless; Electrodeposition; Composite coatings with nanodiamond of coatings preparation, and pointed the main problem of application. The suggesitions for the further study are given.