金刚石镀镍
金刚石CBN磨头适合打磨哪些材质工件
金刚石CBN适合打磨哪些材质工件
文/GRINDMAX.格林美斯
金刚石——这里所说的金刚石是石墨在高温、高压下形成人造金刚石，由纯碳组成，如工业中的切割打磨工具等。
立方氮化硼——Cubic Boron Nitride立方氮化硼，缩写为：CBN，是人工合成的一种超硬材料，由氮和硼组成。
其硬度仅次于金刚石，它不但具有金刚石的许多优良特性，而且有更高的热稳定性和对铁族金属及其合金的化学惰性。
其电镀的打磨精修工具主要用在精密磨削、研磨、抛光和超精加工等以达到高精度的表面加工效果。
硬度：
金刚石材料硬度比CBN材料硬度高一半。
由于具备较高的硬度，金刚石十分适用于加工以下材料：
-所有的硬质合金
-金属陶瓷、氧化/非氧化物陶瓷
-硬度高的合金
-石墨、铁素体
-玻璃及非金属材料
-蓝宝石及珍贵石材
-增强纤维合成物
*由于金刚石由纯碳组成，所以不适用于加工钢材，因其在研磨中产生的高温会使钢中的碳
和金刚石反应，从而腐蚀金刚石颗粒。
（立方氮化硼）CBN由硼、氮两元素组成，和金刚石相比，CBN没有碳原子，很适合加工钢。
-硬度在54HRC以上的钢
-高速钢（HSS）
-钨铬钴合金
-表面镀镍合金
其硬度在高温状态下保持较强的稳定性，而金刚石则在温度超过700度时，其硬度大大降低。
以下是部分金刚石CBN工具的实物展示：。
化学镀镍及其原理
化学镀镍及其原理目录：1化学镀2化学镀镍3化学镀镍的化学反应4化学镀镍的热动力学5化学镀镍的关键技术6化学镀镍中应注意的问题7化学镀镍的应用一化学镀概括：化学镀是一种新型的金属表面处理技术,该技术以其工艺简便、节能、环保日益受到人们的关注;化学镀使用范围很广,镀金层均匀、装饰性好;在防护性能方面,能提高产品的耐蚀性和使用寿命；在功能性方面,能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能,因而成为全世界表面处理技术的一个发展;详解：化学镀1Electroless plating也称无电解镀或者自催化镀Auto-catalytic plating,是在无外加电流的情况下借助合适的还原剂,使镀液中金属离子还原成金属,并沉积到零件表面的1 种镀覆方法;化学镀技术是在金属的催化作用下,通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程;与电镀相比,化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点;另外,由于化学镀技术废液排放少,对环境污染小以及成本较低,在许多领域已逐步取代电镀,成为一种环保型的表面处理工艺;目前,化学镀技术已在电子、阀门制造、机械、石油化工、汽车、航空航天等工业中得到广泛的应用;原理简称化学镀技术的原理是：化学镀是一种不需要通电,依据氧化还原反应原理,利用强还原剂在含有金属离子的溶液中,将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法;化学镀常用溶液：化学镀银、镀镍、镀铜、镀钴、镀镍磷液、镀镍磷硼液等;目前以次亚磷酸盐为还原剂的化学镀镍的自催化沉积反应,已经提出的理论有“原子氢态理论”、“氢化物理论”和“电化学理论”等;在这几种理论中,得到广泛承认的是“原子氢态理论”;二化学镀镍概念：通过电解或化学方法在金属或某些非金属上镀上一层镍的方法,称为镀镍;镀镍分电镀镍和化学镀镍;电镀镍是在由镍盐称主盐、导电盐、pH缓冲剂、润湿剂组成的电解液中,阳极用金属镍,阴极为镀件,通以直流电,在阴极镀件上沉积上一层均匀、致密的镍镀层;从加有光亮剂的镀液中获得的是亮镍,而在没有加入光亮剂的电解液中获得的是暗镍;化学镀镍是在加有金属盐和还原剂等的溶液中,通过自催化反应在材料表面上获得镀镍层的方法;化学镀镍经过多年的不断探索与研究,近几年已发展极成熟了;如Q/贻顺化学镀镍水几乎适用于所有金属表面镀镍;如：钢铁镀镍,不锈钢镀镍,铝镀镍,铜镀镍等等,它同样适用于非金属表面镀镍;比如：陶瓷镀镍,玻璃镀镍,金刚石镀镍,碳片镀镍,塑料镀镍,树脂镀镍等等;使用范围是非常广泛的;发展史的历史与相比,比较短暂,在国外其真正应用到工业仅仅是70年代末80年代初的事; 1844年,发现金属镍可以从金属镍盐的水溶液中被次盐还原而沉积出来;镍技术的真正发现并使它应用至今是在1944年,的和的发现,弄清楚了形成涂层的催化特性,发现了沉积非粉末状镍的方法,使化学技术工业应用有了可能性;但那时的化学镀镍溶液极不稳定,因此严格意义上讲没有实际价值;化学镀镍工艺的应用比实验室研究成果晚了近十年;以后,美国通用运输公司对这种工艺发生了兴趣,他们想在运输烧碱筒的内表面镀镍,而普通的方法无法实现,五年后他们研究了发展了化学镀镍磷合金的技术、公布了许多专利;1955年造成了他们的第一条试验生产线,并制成了商业性有用的化学镀镍溶液,这种化学镀镍溶液的商业名称为“Kanigen”;在国外,特别是美国、日本、化学镀镍已经成为十分成熟的高新技术,在各个工业部门得到了广泛的应用;中国的化学镀镍工业化生产起步较晚,但近几年的发展十分迅速,不仅有大量的论文发表,还举行了全国性的化学镀会议,据第五届化学镀年会发表文章的统计就已经有300多家厂家,但这一数字在当时应是极为保守的;据推测国内每年的化学镀镍市场总规模应在300亿元左右,并且以每年10%～15%的速度发展;三化学镀镍中的化学反应目前,化学镀镍镍磷合金有四种沉积机理,即原子氢理论、氢化物传输理论、电化学理论及羟基—镍离子配位理论;最为人接受的是原子氢理论: 1 化学镀镍溶液加温后,在催化作用下,次亚磷酸根脱氢形成亚磷酸根,同时析出初生态原子氢 2 初生态原子氢被吸附在催化金属表面上使其活化,使溶液中的镍阳离子还原,在催化金属表面上沉积金属镍： Ni2+ + 2H- → Ni + 2H↑ 3 催化金属表面上的初生态原子氢使次亚磷酸根还原成磷；同时,由于催化作用使次亚磷酸根分解,形成亚磷酸；原子态的氢还会合成氢气放出: H+ + H- → H2+ 其总反应为：Ni2+ + H2PO2- + H2O → HPO3 2- +3H+ + Ni 4 镍原子和磷原子共沉积,形成镍磷-合金层： Ni + P → NI-P合金固溶体或非晶态四．化学镀镍的热动力学化学镀起源于化学镀镍;化学镀镍已有 66年的历史, 但至今仍然作为一种高新技术而成为国内外的研究热点 ;化学镀镍镀液的基本成分由主盐镍盐、还原剂、络合剂、缓冲剂和稳定剂组成;化学镀反应进行的必要条件是镀液中还原剂的氧化电位必须低于氧化剂 N i2+的氧化电位, 满足这一条件的常用还原剂有次磷酸钠、肼、氨基硼烷和硼氢化钠等;络合剂是镀液中除了主盐与还原剂外的最重要的组分, 它的主要作用是在镀液中形成镍的络合物, 降低游离镍离子的浓度, 稳定镀液, 抑制氢氧化镍和亚磷酸镍沉淀的析出, 保持镀液有一定的沉积速率和较长的循环周期;络合反应能否自发地朝着目标方向进行, 对整个化学镀过程能否顺利进行起着关键性作用;因此进行络合反应的热力学研究对化学镀镍过程的理论和实践均有着重要的意义;有关化学镀镍中多元有机酸络合反应的热力学模型及其分析仅在文献 8 中报道过;但该文献存在不足的一是对不同酸根离子数 n = 1, 2, 3 的有机酸络合反应分别建立热力学模型, 而不是通式模型, 使得模型繁多和使用不便; 二是对模型进行计算时, 未考虑平衡时反应物和产物浓度对吉布斯自由能 G值和镀液pH 值当 G > 0时的影响, 使之计算误差较大; 三是未对模型中各有关参数对G 值的影响进行较为系统的理论计算和分析;针对以上不足, 本文采用热力学函数吉布斯自由能 G 为判据, 以次磷酸钠为还原剂, 取一元酸乳酸、二元酸琥珀酸、三元酸硼酸和四元酸焦磷酸 4种络合剂为例,建立了n 元酸与镍盐络合反应的热力学通式模型,并着重分析了pH 值、温度、络合率和络合剂种类对化学镀镍中络合反应热力学过程的影响;热学模型的建立在化学镀镍过程中, n 元酸性络合剂与镍盐的和H L 、热力学配位平衡中G 值不仅与化学镀镍的工艺条件如硫酸镍盐和络合剂的初始摩尔浓度 N i2+施镀温度T、n 元酸的络合率x 和镀液的pH 值有关, 而且还与络合剂的种类不同的络合剂具有不同的电离常数K 和酸根离子数 n 有关;但凡镀镍的化学反应,必定存在以下步骤：反应物向表面扩散；反就硪在催化表面上吸附；在催化表面上发生化学反应；产物从表面层脱附；产物扩散离开表面这些步骤中按化学动力学基本原理,最慢的步骤是整个沉积反应的控制步骤;五化学镀镍的关键技术1 化学镀镍液可实现再生循环利用,并可节省大量镍盐和其它成分;此外, 连续使用还可大大减少镀镍废水的排放量, 这对于提高经济效益、保护环境都有着重要的意义;2旧镀液施镀过程pH 值的降低与新镀液相比有所减少, 镀层中P 含量也有所下降;这可能是由于随着调整 pH使镀液的缓冲能力增加随着施镀次数的增加, 旧镀液镍盐的利用率在逐步提高, 镀速的增加也更快, 相应地劳动生产率也会提高, 所得镀层的外观比相同条件下新镀液的还要好一些;3镀液离子浓度;首先遇到的问题是, 镀件面积大,所需镀液容积太大;镀槽中不同位置镀液中的Ni离子浓度不均匀: 靠近镀件表面处, 因为Ni已经发生化学反应, 生成了镍磷合金镀层, 附着在设备的表面, 因而镀件周围的镀液离子浓度偏低; 而其它地方镀液离子浓度偏高,造成生产中的检测和控制困难;为此进行了一些试验;开始试验将镀件平放在镀槽底部, 换热器的管内镀液的流动是强制性的, 用封头把换热器的一头封住,与循环水泵连在一起,用循环水泵的抽吸力来带动管内镀液流动;但是结果因为镀件管内镀液流速太快, 导致形成的NiP 合金颗粒无法沉积到镀件日表面,最后镀件的两个端头没有镀好;后来发现,化学镀镍的反应过程中会产生大量的氢气, 这些气体自然会上浮到水面, 从而带动镀液发生循环流动;因此就将换热器的一端提高, 形成一定倾斜角度,反应过程中生成的气体在浮力的作一定倾斜角度,反应过程中生成的气体在浮力的作一定倾斜角度,反应过程中生成的气体在浮力的作件的面积较大,反应激烈, 因而产生的气体量巨大这样大量气泡的流动就带动了镀液的流动,使镀液换热器管内的这一端流动到了那一端,然后从换热器的管外再循环到这一端,形成了对流; 这样, 镀液的浓度就均匀了;六化学镀镍中应注意的问题化学镀镍与电镀相比,缺点是:所用的溶液稳定性较差,且溶液的维护、调整和再生都比较麻烦, 材料成本较高;但是化学镀镍得到的镀层是一种非晶态镍磷合金,结晶细致、孔隙率低、硬度高、镀层厚度均匀、可焊性好, 镀液深镀能力好, 化学稳定性高;1 镀镍液离子浓度应均匀;由于粒子浓度的差异,会导致最后被镀物两端没有镀好,因此应加强镀液的整体对流, 又采用循环水泵抽吸的办法,把镀液从镀槽的这一端抽起, 另一端流入, 方向与化学镀反应自动形成的对流循环方向一致, 加强了镀液在镀槽内的整体流动性,使镀液中的离子浓度分布更加均匀一致;2 镀镍面积问题由于镀件大, 液体多, 因此化学反应不易控制致使生产的镀件产品容易形成阴阳面, 这是指镀件和的上表面与下表面的镀层光亮程度、致密性和孔隙率不一致:上表面镀层粗糙、金属颗粒大、孔隙率高、易生锈; 下表面手感光滑, 孔隙率低、致密性良好;形成这一现象的原因有几个方面, 在后来的生产中采取多种措施进行了改进; 改进了配制镀液的用水用加热到90并经过沉淀以后的水取代自来水;由于所用的自来沉淀;如果这种颗粒在镀液中产生,伴随它的生成, 颗粒表面具有很大的表面活性和能量, 能起到高效催化作用, 使Ni 和H2PO2 在它的表面发生化学反应,生成NiP 合金小颗粒,产生沉积, 小颗粒在镀液中漂浮生长,再沉积到镀件的上表面;3 渡槽内衬材料要及时更换原来的镀槽是橡胶内衬, 在使用一段时间后会自然老化;考虑橡胶成本较高, 在试验室用镀液对847 涂料涂装件进行水煮试验, 经历36 h 的连续煮沸, 847 涂层无溶解变化;据此改用 847 涂料涂在镀槽内侧,代替橡胶内衬;但是用 847 涂料做内衬, 需要进行高温烘烤固化, 工艺复杂麻烦;于是再经过试验, 改用901 涂 .七化学镀镍的应用航空航天工业航空天工业为化学镀的使用大户之一比较突出的应用实是: 文献区价绍美国俄克荷马航空后中心 197 9, 西北空公司 1983 以来空前的发展平均净增镀厚 27 到75微米以防止燃气腐蚀,其疲劳强度的降低比电镀铬减少百分之二十五,经化学镀镍表面耐腐蚀耐磨切可焊;化学镀镍在航空航天中发挥着重要作用;汽车工业使用乙醇和汽油等混合燃料产生了燃油系统的腐蚀,应用化学镀镍技术保护锌压镀镍成为了汽化器的保护手段;汽车工业利用化学镀镍层非常均匀的特点,在形状复杂的零件上进行镀镍保护可以提供良好的抗燃油腐蚀和磨损性能;化学镀镍可有效的防止喷油器磨损,提高了可靠性和使用寿命;化学工业化学工业运用化学镀镍技术代替昂贵的耐腐蚀合金去解决问题,以便改善化学纯度以及环境提高操作安全性和生产运输可靠性,获得有利的技术经济竞争能力;石油和天然气油田采油和输油管道设备广泛的采用化学镀镍的技术,可以使抽油泵筒制成整体件,显着地提高抽油泵品质,降低了生产成本;食品加工业目前,食品包装机械中不直接与食品接触的零件为化学镀镍在食品加工中的重要应用;采矿工业某些露天采矿生产中要使用高压泵和喷射泵嘴,腐蚀和冲蚀相当严重耐蚀耐腐的化学镀镍可防止机械零件过早损坏;。
从电镀金刚石工具看金刚线
从电镀金刚石工具看金刚线金刚线是一种典型的金刚石锯切工具，但许多刚进入金刚线领域的企业，对金刚石锯切工具、电镀金刚石工具的了解很少，这会对产品开发带来一定的影响。
为此，我们特意写了篇文章，从电镀金刚石工具的角度带大家认识一下金刚线产品。
希望对大家有帮助！电镀金刚线，主要应用于光伏级硅片的开方和切片，属于金刚石锯切制品，也是电镀金刚石工具。
与金刚线类似的锯切工具还有金刚石绳锯、金刚石丝锯。
比如金刚石丝锯，它也是在钢丝表面镀上金刚石磨粒，一般用于手工往复拉加工玉石、玛瑙、水晶工艺品的内孔面，也可以用在台式丝锯机上作往复运动，用于曲线、直线切割，还可像金刚石绳锯那样，将它绕到两个绞轮上，张紧后用于切断作业。
从上面的描述，是不是感觉到它们很像呢？所以，岱勒、三超，与许多做金刚石锯片的企业一样，都是中国机床工具工业协会超硬材料分会的会员。
由于多晶硅线切市场的爆发，金刚线今年异常火爆，预期这种局面还会延续一段时间，所以很多钢丝、碳化硅、金刚石、光伏企业也纷纷进入了这个领域，欲分一杯羹。
为了让大家更好地认识金刚线，本文从电镀金刚石工具的角度浅析下金刚线的结构特点和使用性能。
1、电镀金刚石工具的特点既然金刚线属于电镀金刚石工具，那我们就先了解一下电镀金刚石工具的结构及特点。
图1是电镀金刚石工具的结构，可见其结构包括三部分组成：基体、镀层（多是电镀镍）、磨料。
其中，磨料弥散分布在金属镀层里，共同组成工作层，起磨削作用；基体具有一定的几何形状、尺寸精度和表面粗糙度，起支持电镀层的作用。
图1 电镀金刚石工具的结构示意图电镀金刚石工具具有以下特点：结构特点电镀金刚石工具只有钢基体和电镀工作层两个部分，电镀层沉积金属厚度一般为金刚石粒径的1/2~2/3，同烧结金刚石工具相比（钎焊工具除外）是非常薄的。
由于电沉积工艺的特殊性，采用电镀方法可以制造出各种复杂型面或者特别小、特别薄的金刚石工具，且制造出来的工具精度特别高。
镀层特点电镀金刚石工具的电镀层金属是通过电结晶形成的，在电镀预处理、工艺控制适当的情况下，镀层十分致密，几乎没有气孔。
电镀金刚石工艺的基本流程
电镀金刚石工艺的基本流程电镀金刚石工艺是一种在金属表面上镀覆金刚石的方法，它可以在金属工具上增加金刚石的硬度和耐磨性，提高其使用寿命和工作效率。
电镀金刚石工艺的基本流程包括以下几个步骤：1. 原料准备：电镀金刚石的原料主要是金刚石粉末和金刚石基体。
金刚石粉末是通过破碎和研磨天然金刚石晶体得到的，而金刚石基体则是通过人工合成金刚石晶体得到的。
2. 制备工具：制备电镀工具时，首先要选择合适的金属基体，常用的有钢、铝、铜等；然后，根据实际需求，对金属基体进行切割、冲孔、抛光等加工工艺，以保证其平整度和表面质量。
3. 镀膜处理：在开始电镀之前，需要对金属基体进行预处理。
首先，将金属基体经过酸洗处理，以去除表面的氧化物和杂质。
然后，通过电解或机械研磨等方法，使金属基体表面更加粗糙，增加金刚石与金属基体的粘附力。
4. 层镀金刚石：在上一步骤中处理过的金属基体上，通过电镀工艺将金刚石粉末镀覆在金属基体表面。
电镀过程中，首先需制备电镀液，通常由金刚石粉末、金属盐溶液和添加剂等组成。
然后，将金属基体浸入电镀液中，设置合适的电流、电压和时间，使金刚石粉末在金属基体表面上电镀形成一层金刚石涂层。
5. 后处理：经过层镀的金刚石涂层还需要进行一系列的后处理工艺。
首先，将镀覆了金刚石的金属基体进行冷却，以使金刚石涂层固化。
然后，对固化后的金刚石涂层进行研磨和抛光处理，以提高其表面光洁度和一致性。
最后，通过质量检查，对金刚石涂层进行检验，并按照需要进行补镀或修复。
以上就是电镀金刚石工艺的基本流程。
这一工艺应用广泛，可以用于制造金刚石工具、切削工具、磨料工具等。
它不仅提高了工具的硬度和耐磨性，延长了工具的使用寿命，还提高了工作效率，减少了生产成本。
然而，电镀金刚石工艺也存在一些问题，如金刚石涂层与金属基体的结合力、镀层的厚度控制等方面仍需进一步研究和改进。
化学镀镍及其原理
化学镀镍及其原理 This manuscript was revised on November 28, 2020化学镀镍及其原理目录：1化学镀2化学镀镍3化学镀镍的化学反应4化学镀镍的热动力学5化学镀镍的关键技术6化学镀镍中应注意的问题7化学镀镍的应用一化学镀概括：化学镀是一种新型的金属表面处理技术，该技术以其工艺简便、节能、环保日益受到人们的关注。
化学镀使用范围很广，镀金层均匀、装饰性好。
在防护性能方面，能提高产品的耐蚀性和使用寿命；在功能性方面，能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能，因而成为全世界表面处理技术的一个发展。
详解：化学镀[1](Electroless plating)也称无电解镀或者自催化镀（Auto-catalyticplating），是在无外加电流的情况下借助合适的还原剂，使镀液中金属离子还原成金属，并沉积到零件表面的 1 种镀覆方法。
化学镀技术是在金属的催化作用下，通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程。
与电镀相比，化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点。
另外，由于化学镀技术废液排放少，对环境污染小以及成本较低，在许多领域已逐步取代电镀，成为一种环保型的表面处理工艺。
目前，化学镀技术已在电子、阀门制造、机械、石油化工、汽车、航空航天等工业中得到广泛的应用。
原理（简称化学镀）技术的原理是：化学镀是一种不需要通电，依据氧化还原反应原理，利用强还原剂在含有金属离子的溶液中，将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。
化学镀常用溶液：化学镀银、镀镍、镀铜、镀钴、镀镍磷液、镀镍磷硼液等。
目前以次亚磷酸盐为还原剂的化学镀镍的自催化沉积反应，已经提出的理论有“原子氢态理论”、“氢化物理论”和“电化学理论”等。
在这几种理论中，得到广泛承认的是“原子氢态理论”。
二化学镀镍概念：通过电解或化学方法在金属或某些非金属上镀上一层镍的方法，称为镀镍。
化学镀镍技术及其工业应用
第26卷第4期Vol 126 NO.4 重庆工商大学学报(自然科学版)J Chongqing Technol Business Univ 1(Nat Sci Ed ) 2009年8月Aug 12009 文章编号:1672-058X (2009)04-0399-04化学镀镍技术及其工业应用廖西平,夏洪均(重庆工商大学机械工程学院,重庆400067) 摘 要:化学镀镍技术具有工艺比较简单,镀层性能优良,是一种新兴发展的表面处理技术,由于化学镀镍层硬度高,耐磨性能好,减摩系数低。
镀态结构为非晶态,耐腐蚀性极佳。
广泛应用在各种工业中,如石油化工工业、机械模具工业、电子工业、航空航天工业等。
最突出的是应用在计算机硬盘镀底层和各种化工耐腐蚀阀门上。
多元化学镀镍和化学复合镀进一步提升和丰富了普通化学镀镍技术,使之应用范围更加广泛。
关键词:化学镀镍;镀层性能;工业;应用 中图分类号:X703文献标志码:A1 化学镀镍基本技术化学镀镍是利用还原镀液中金属离子沉积于金属零件表面上的一种自催化反应过程。
使金属零件表面牢固镀上一层镍磷合金层。
镀层成分为镍、磷元素,磷占5%～12%。
镀态硬度为500～700HV 。
左右,非晶态结构,经过热处理后析出N i 3P 金属化合物,硬度可上升到1000HV 左右。
化学镀镍分为酸性化学镀、碱性化学镀、多元化学镀和化学复合镀。
最常见的是酸性化学镀镍。
1.1 化学镀镍配方镀液配方有许多种,主要组成为:(1)主盐:硫酸镍N i 2S O 4,25～27g/L (以1L 蒸馏水为准);(2)还原图1 化学镀镍实验示意图剂:次磷酸钠NaH 2P O 2,25～28g/L;(3)缓冲剂:乙酸钠Na Ac,20～22g/L;(4)络合剂:乙酸CH 3COOH,15～18g/L;(5)稳定剂:硫脲,微量;(6)光亮剂:乙酸铅,微量。
镀液用稀碱液或系酸液调整pH 值为4.2～4.5,施镀温度控制在84℃左右,施镀时不停地搅拌镀液。
埋砂法复合电镀金刚石磨轮
埋砂法复合电镀金刚石磨轮杨瑞辰【摘要】在镀镍溶液中利用镍离子电沉积将经过特殊处理的金刚石镶嵌到基体表面,经过低应力高整平的镀镍液快速电镀,使镀层包覆到金刚石粒度的65％～ 70％高度的厚度出槽.改撒砂法为埋砂法加工,克服了高铁轨道板磨轮镀后动平衡严重破坏的弊端,提高了使用性能.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2011(033)011【总页数】2页(P28-29)【关键词】埋砂法镶嵌金刚石;动平衡;低应力;覆合镀层;高铁轨道板磨轮【作者】杨瑞辰【作者单位】中国人民解放军第三五二二工厂天津 300161【正文语种】中文【中图分类】TG174.44高速铁路建设已被列入我国“十二五”计划的首要工作，火车运行轨道加工需使用CRTSⅡ650型轨道板金刚石磨轮，磨轮制造标准与技术是从德国博格集团引入我国。
近年来国内一些企业在消化吸收国外制造技术和标准的基础上，国产化水平已达到设计、使用要求，成本远低于国外产品［1］。
生产工艺大多以镀镍(或其合金)层作胎体利用撒砂法将金刚石镶嵌到42CrMo4(或45钢)材质的基体上制成高铁轨道板磨轮，加工生产工时在60 h以上。
高铁轨道板磨轮d外径为最大551.4mm，质量124 kg，按照图纸要求衬层厚度尺寸，决定了必须嵌入d＞400 μm以上的金刚石颗粒，且在高速磨削时颗粒不脱落，给加工带来不小麻烦。
为此国内很多厂家做了不少努力，已取得工业化生产的规模，但质量参差不齐，尚不能尽如人意。
天津某金刚石电镀制品企业，采用埋砂法替代撒砂法对工件植砂操作，生产的产品供应用户，用户在使用该件磨削轨道时可免去上机调试、修正动平衡的麻烦，由于镀镍层胎体对金刚石把持力牢固均衡，使用寿命比采用撒砂法制备的高铁轨道板磨轮提高25%左右，在回收磨削后的工件退镀镍后，75%的金刚石颗粒经再选型、分选得以复用，降低了原材料消耗和成本。
埋砂法复合电沉积金刚石磨轮工艺流程为:金属清洗剂脱脂→清洗→防锈处理→做阻镀→上挂具→浸盐酸→清洗→电解酸蚀→清洗→带电入槽预镀→入砂罩植砂→固砂→补植砂→固砂→转动下加厚镀→出槽清洗→下挂具→清除阻镀→上挂具→浸盐酸→清洗→化学镀镍或其它表面保护处理→清洗→干燥→下挂具→检验→包装。
金刚石渗透到截齿的原理
金刚石渗透到截齿的原理今天来聊聊金刚石渗透到截齿的原理。
我是接触到采矿工程方面的工作才开始研究这个主题的，刚开始觉得特别神秘，这金刚石是怎么以一个比较稳定的形态渗透到截齿这个部件里面去的呢？后来啊，我想到了一个生活中的现象，不知道你们有没有注意过，把盐撒到一块海绵里的时候，盐的小颗粒就会慢慢地进入到海绵的孔隙当中。
这截齿和金刚石其实就有点像这个例子，但原理肯定要复杂得多。
截齿一般是用在采煤机或者掘进机这些设备上的，要不断地切割煤岩物料，这就需要它特别坚硬耐磨。
金刚石正好是硬度极高的一种物质。
那它渗透到截齿里的过程就像是一群特别微小的“建筑工人”（把金刚石微粒想象成工人）慢慢钻进截齿这个“大厦”里一样。
这中间涉及到一些化学和物理的理论支持。
从化学上来说呢，要让金刚石渗透，可能需要利用化学镀或者电镀等方法，通过化学反应在截齿的表面及内部一些微小空隙之间形成一种特殊的“桥梁”，让金刚石微粒能够附着上去并且慢慢渗进去。
比如说化学镀镍- 磷，这种工艺就可以为金刚石的渗透提供很好的附着基地，就像我们盖房子要先打地基一样。
从物理过程来讲，高温和高压这样的条件也起到了一定的作用。
打个比方，就像我们把铁烧热了之后，一些杂质会更容易融合到铁里面去，高温高压下，截齿的微观结构会有一些调整，孔隙会略微扩张，这就给金刚石微粒让出了一点空间来让它们渗透进去。
我见过一个实际应用案例，在内蒙古的一家大型煤矿，他们就对截齿做了这样的金刚石渗透处理。
在使用过程中发现，经过处理的截齿相比于普通截齿，使用寿命大大延长。
这对于企业来说，可就大大降低了成本，毕竟减少了经常更换截齿的麻烦。
但是呢，这个过程还有一些值得注意的地方。
比如说，在操作这个渗透过程中，如果控制不好温度、压力或者化学试剂的种类、浓度等因素，可能会导致金刚石渗透不均匀，或者截齿本身的性能发生改变，反而不利于使用。
同时，对于处理后的截齿，在使用过程中也要注意维护，因为虽然金刚石的存在让它更耐磨，但过度超出适用范围，还是会引起性能下降的。
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金刚石表面化学镀Ni工艺研究
摘要：由于金刚石表面能较高，在热压成型时很难与金属基体牢固的结合起来，因此刀具受到高的切削载荷时，金刚石很容易脱落，致使出现刀具寿命明显降低的问题，采用对金刚石的表面进行金属化处理。
本文研究了在金刚石表面金属化的各种处理方法及优化了在金刚石表面进行化学镀Ni的工艺。
关键词：金刚石；化学镀；增重率
0前言
金刚石具有高的热导率、低的密度、高的硬度、高的抗压强度及热膨胀系数与半导体材料好匹配等优点，但由于目前金刚石锯切工具和钻机工具多用粉末冶金的方法生产，烧结温度一般可以高达900℃，然而金刚石在空气中加热到700℃左右的时候，就开始出现氧化失重，抗压能力下降的问题；在1000℃以上时金刚石会发生石墨化，同时因为金刚石表面能很高，而且金刚石与基体润湿性比较差，与基体粘合力较弱，金刚石一般与金属基体的连接仅仅靠机械镶嵌力，却不能形成强的化学键粘合力，使金刚石在工作过程中容易脱落。
为了达到增强金刚石和金属之间的润湿性的目的，本文采用以次亚磷酸钠做为还原剂在金刚石表面进行化学镀镍的方法来降低金刚石和基体的界面能，改善他们之间的润湿性。
同时分析了金刚石表面镀覆前后不同的增重率对金刚石性能的影响。
研究了金刚石表面化学镀镍，给出了化学镀前的预处理过程和化学镀的工艺流程，并确定了化学镀镍的合理配方。
用金刚石单颗粒抗压强度测定仪测试镀覆前后单颗金刚石的抗压强度，利用扫描电镜（SEM)分析镀覆前后金刚石表面形貌、疏松致密程度等，利用X射线衍射仪（XRD)分析特征峰判断晶型非晶型、镀覆金属与金刚石有无界面生成物等。
1金刚石表面处理的发展及应用
目前,在金刚石表面镀层中使用的材料主要是金属材料,所以又称之为金刚石的
表面金属化处理。
在这其中根据使用地方的差异又可分为两种不同的情况:(1)
表面镀钛、镀钨、镀铬等的金刚石适用于使用金属结合剂和陶瓷结合剂的砂轮；
(2)镀镍和镀铜的金刚石适用于使用树脂结合剂的砂轮;
1.1金刚石表面镀覆条件
在金刚石表面进行镀覆时，存在非常多的形成条件和影响因素，主要有：成分条件、结构条件、工艺条件。
(1)成分条件
按金属与金刚石的相互作用可将金属分为三类：①石墨化元素：元素周期表中第
ⅧB族元素如Fe、Ni、Co等是碳的溶剂，在高温超高压条件下，此类元素能促
进石墨转变成金刚石，是触媒元素。
但其触媒作用是双向的，即在高温常压下，
这些元素会促进金刚石石墨化。
烧结的过程中，在石墨化元素的作用下，金刚石
在700℃时开始发生石墨化现象，1000℃时发生严重的石墨化。
包含有石墨化元
素的结合剂在热压的过程中会出现严重侵蚀金刚石的问题，导致金刚石强度迅速
下降。
根据钛镀层纯度实验结果表明：钛镀层中在含有有不到1％的Fe、Co、Ni
等石墨化元素存在时，就会强烈降低镀层与金刚石之间的结合强度。
②碳化物形
成元素：碳可与一些过渡族金属(Ti、Mo、Nb、W、V、Cr等)形成碳化物，且3d
空轨道愈多，愈易于结合。
这些碳化物形成元素及合金在合适的工艺条件下与金
刚石中的碳发生反应形成碳化物，外延生长在金刚石表面，可实现这些过渡金属
与金刚石之间的化学键合。
③不作用的“惰性”元素主要有：Sn、Cu、Zn等低
熔点元素及其合金是金刚石工具中比较常用的结合剂成分，但他们与金刚石之间不发生化学反应，而且其浸润角大于900，与金刚石的粘结性非常差。
金刚石只有机械地镶嵌在这类结合剂中，易脱落流失。
(2)结构条件
为了实现金刚石与金属的良好的冶金结合，在金刚石颗粒表面形成碳化物层，只有Ti、V、Cr、Mo、Nb、W等强碳化物形成元素才能达到这样的目的，同时还必须避免Fe、Co、Ni等一些石墨化元素与金刚石表面的直接接触，否则碳化物层就会生长在石墨层上，从而不能达到强力冶金结合的目的。
所以金刚石与金属冶金结合的结构条件碳化物层直接外延生长在金刚石上。
(3)工艺条件
金刚石表面形成碳化层的过程为实际上是原子在金刚石表面扩散的过程，碳化物形成量是有反应过程的温度与时间以及PH决定的。
胎体与金刚石之间的结合依靠的是碳化物形成在金刚石上，但是碳化物的形成是受原子扩散迁移控制的，需要在一定温度下经过较长时间的界面反应。
金刚石与镀覆金属产生冶金结合的前提条件是必须使金刚石表面外延生长-即形成均匀、连续、轻薄的碳化物层，此过程需一定时间、温度，对PH也有一定的要求，且不能有石墨化元素存在。
由于在结合剂中通过直接加入碳化物形成元素进行真空液相烧结的方法不仅流程工艺条件苛刻，不适合进行大规模工业化生产。
因此在烧结之前，生产表面镀覆金属的金刚石即金刚石表面镀覆Ti、V、Cr、Mo、Nb、W及合金的金刚石是非常必要的。
在镀覆金属过程中，一定的真空、温度、时间PH条件下使金刚石表面外延生长在可控厚度的碳化物层。
作为中间产物，带有镀层的金刚石与结合剂在。