制备电镀金刚石工具时外加交变磁场的作用
交变磁场对固态相变的

交变磁场对固态相变的固态相变是指物质在固态状态下由一种结构转变为另一种结构的过程。
交变磁场是指在磁场中磁感线随时间变化的现象,通常指磁场强度和方向随时间变化的磁场。
交变磁场与固态相变之间存在一定的关系,可以通过交变磁场来控制固态相变,探究其机理和应用价值。
在磁场作用下,许多物质的物理性质都会发生改变。
对于具有磁性的物质,磁场可以改变其磁性,促进磁矩方向的转变和重新排列。
对于非磁性的物质,交变磁场也会对其物理性质产生影响。
例如,在固态相变中,交变磁场可以影响其热力学驱动力,通过调控相变起始温度、相变速率和晶体结构等方面来实现对固态相变的影响和控制。
从热力学角度来看,相变是由内部能量差异和外部热力学驱动力所引起的。
交变磁场可以影响温度、压力和化学势等热力学量,从而影响相变的发生。
例如,交变磁场可以改变固态材料的比热容、电导率、磁导率等物理性质,这些物理性质的变化又会对热力学量产生影响,从而改变相变的热力学驱动力和动力学过程。
另外,交变磁场还可以通过诱导电场的产生来影响固态相变。
在磁场中,交变磁场可以诱导感应电场的产生,这种电场又可以改变电荷分布、离子迁移和晶格结构等方面的性质,从而促进固态相变的发生。
这种机理可以用于产生新型的固态相变材料,实现电、热、光等多种响应效应,具有广泛的应用前景。
除了对固态相变的影响和控制外,交变磁场还可以用于研究固态相变的机理。
例如,通过对磁场强度、频率和方向等参数进行控制,可以观察到相变过程中的结晶、生长和析出等细节,从而深入理解相变的动力学过程,研究相变动力学和热力学性质,并预测新材料的性质和应用。
这种研究方法被称为磁控固态相变技术,是固态相变研究领域的一个重要分支。
总之,交变磁场对于固态相变的影响和控制具有重要的理论和应用价值。
这种技术可以用于材料研究、新材料发展、相变机理探究等方面,同时也具有广泛的应用前景,有望成为未来材料科学和技术领域的重要工具。
金刚石的铁磁性对地质钻头性能的影响

写一篇金刚石的铁磁性对地质钻头性能的影响的报告,600字
金刚石的铁磁性对地质钻头性能的影响是物理地质学的一个有意义的课题。
由于金刚石是非常坚韧并具有高硬度的物质,它可以用作地质钻头以及其他研究工具,而其铁磁性作为重要特征也会影响相关设备的性能。
本文将探讨金刚石的铁磁性如何影响地质钻头的性能,以及如何通过调整铁磁性来提高地质钻头的性能。
首先,金刚石具有较强的铁磁性,因此在对地质钻头进行设计和制造时,需要考虑到它的铁磁性。
钻头的铁磁性影响着钻头的磨损情况,当磁场能量强烈时,地质钻头的磨损会加剧。
此外,强磁场能量还会影响钻头的安全性,当磁场在钻头周围达到一定程度时,就可能使钻头失去维护并损坏。
其次,钻头的性能可以通过调节金刚石的铁磁性来提高。
金刚石的铁磁性可以通过控制材料的磁化能量来控制和调整,从而达到减少磁场的效果,减少地质钻头的磨损和提高安全性。
另外,金刚石的铁磁性也会影响钻头的灵敏度,一个大的磁场将导致钻头的灵敏度降低,减小了钻头的工作效率。
最后,金刚石的铁磁性还可以影响钻头的耐磨性和耐生锈性。
由于金刚石具有高硬度,会使钻头具有较好的耐磨性,钻头在磨损时不容易损坏,而且金刚石具有良好的耐生锈性,可避免钻头外表受到污染和损坏。
综上所述,金刚石的铁磁性会影响地质钻头的性能,如钻头的磨损情况、安全性、灵敏度、耐磨性和耐生锈性等。
通过调整
金刚石的铁磁性,可以有效减少磁场能量,改善地质钻头的性能。
22011第二章 金刚石工具制造的

对于铬和TiH2添加剂,虽可改善胎体材料 对金刚石的粘结,但含金刚石的胎块的抗弯强度仍 低于无金刚石胎块的抗弯强度。这同在钴基胎体材 料中加入铬的结果相似。对于Ti+Al添加剂,含金 刚石胎体材料的抗弯强度要比纯胎体材料的高,可 以认为这是由于铝和钛的同时加入,促进了钛与金 刚石在热压时的反应,铝在660.37℃形成液相,在 900℃时形成含1%Ti的铝基合金或AI-Ti合金固液体。 热压温度通常在900~950℃,金刚石可以和含钛液 相合金广泛接触,加速了钛和金刚石的反应,在金 刚石表面形成碳化物层。从而改善了胎体材料对于 金刚石的浸润和粘结。
(1)wc和钨。 由于wc和钨都具有相当高的熔点 (Twc=27200C,Tw=34100C)、硬度 和弹性模量,易于被铜及其合金以及 镍、铁、钴等金属浸润粘结,持别是 钴能够完全浸润wc。形成良好的wcCo系硬质合金。wc和钨在胎体中的 作用是提高胎体的强度和耐磨性。
(2)铜及其合金 主要是纯铜和663青铜,由于熔 点较低,对制造金刚石工具十分有 益,广泛地用作粘结剂。铜的力学 性能不高,使用不同的制粉方法可 以获得不同的粉末形状,其中电解 铜粉呈树枝海绵状,具有良好的成 形性,极适宜于冷压烧结制品。
金刚石工具应用日趋广泛,对胎体 的性能要求也干差万别,为了满足对胎体 不同性能的需求,金刚石工具已发展了如 下三种胎体: 金属胎体系列, 非金属胎体系列, 改性胎体介于两者之间的系列。
一金属胎体
(1)铜基胎体。以纯铜或663青铜为主.胎体较软.适用于 切割玉石等材料的切割锯片。 (2)铁基胎体。包括纯铁基或铸铁基胎体。纯铁基胎体适 用面较大,主要用于钻头、锯片和磨头等工具;铸铁基 胎体主要用于砂轮或磨轮的制造。其特点是材料丰富、 价格低、性能独特。 (3) 钴基胎体。主要用于切割硬质花岗岩石材的大、小切 割锯片,钻进特种材质如陶瓷、铁氧体等的钻头。这种 胎体的优点是综合性能好,对金刚石的粘结性能好,特 别是切割石材的适应性强。但制造成本高。 (4) 镍基胎体。其性能介于铁基与钴基之间,胎体的力学 性能,尤其是韧性较高,适宜于制造各种金刚石工具 (5)钨基胎体。钨基胎体包括以钨、WC或W2C占主要成分 的胎体。由于胎体中含有大量的钨、WC、W2C,因此、 胎体具有较高的硬度,较强的耐磨性和抗冲蚀能力。适 宜于制造工作条件恶劣的各种钻头、扩孔器、磨辊和磨 盘等。
陶瓷材料的DIW_工艺在陶瓷基金刚石工具中应用的关键技术问题

陶瓷材料的DIW 工艺在陶瓷基金刚石工具中应用的关键技术问题*王娅妮1,2, 张绍和1,2, 张 谦1,2, 孔祥旺1,2, 何 焘1,2, 赵东鹏3, 高 华3(1. 中南大学 地球科学与信息物理学院, 长沙 410083)(2. 中南大学 地球科学与信息物理学院, 有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室, 长沙 410083)(3. 河南四方达超硬材料股份有限公司, 郑州 450000)摘要 浆料的直写成形技术(DIW )是一种基于浆料挤出的3D 打印技术,其具有能耗低、成本低、打印速度快、无结构设计限制等优点。
在概述DIW 技术应用于陶瓷基金刚石工具优势的基础上,对其应用过程中的原料选择、浆料制备、打印适性及脱脂、烧结工艺等关键步骤进行探讨,并指出在浆料制备环节中需要重点关注的粉体团聚问题。
同时,分析一些DIW 制造工艺的研究实例。
最后,指出DIW 工艺制造陶瓷基金刚石工具应解决的关键问题。
关键词 直写成形;3D 打印;多孔陶瓷;金刚石工具中图分类号 TG74; TQ164 文献标志码 A 文章编号 1006-852X(2023)01-0049-10DOI 码 10.13394/ki.jgszz.2022.0082收稿日期 2022-06-28 修回日期 2022-11-02金刚石具有硬度高、耐磨性好、化学稳定性好等特点,可用其制造各种金刚石工具,如锯切、钻探、磨抛工具等。
同时,金刚石工具加工时具有应力低、使用寿命长、加工效率高、精度高等优点,被广泛运用于建筑建材、石油钻探、地质勘探、公路养护、航空航天、材料加工等诸多领域,并取得了巨大的经济效益和社会效益[1]。
制备金刚石工具的传统方法有热压烧结法、电镀法、钎焊法等。
这些方法中金刚石磨料通常以镶嵌方式与基体结合,使用过程中的金刚石颗粒常因把持力不足、结合面较小等原因发生非正常磨损及脱落[2],造成金刚石原料的大量浪费;同时,工具容屑空间较小,磨削产生的工件残渣和脱落的金刚石颗粒会对工件表面造成不同程度的损伤,且存在金刚石出刃高度较低导致金刚石工具工作效率低、使用寿命短等问题。
金刚石表面真空镀镍的工艺分析

金刚石表面真空镀镍的工艺分析摘要:为对金刚石表面真空镀镍影响因素探索,本文采用多种工艺对金刚石进行表面真空镀镍。
实验数据表示,使用真空镀镍方法,金刚石强度没有受到影响,而且镀层与金刚石紧密结合,具有较强耐酸腐蚀性,金刚石表面构成耐腐蚀性较强的形成镍层,可以作为电镀金刚石线原材料使用。
旨在拓宽未来金刚石应用范围,为我国经济发展提供工业基础。
关键词:金刚石;真空镀镍;工艺前言:目前电镀金刚石普遍使用化学镀镍磷合金,但是化学镀会受到自身复杂步骤影响,难以有效控制金刚石镀镍效果。
而且在化学镀中还使用对环境造成严重污染的重金属辅助作业,无法实现金刚石镀镍长远发展。
而金刚石真空镀镍在真空环境下,借助活性剂,将金属粉末附着在金刚石表面,从而形成金属层。
因为操作方法简单,生产过程大大降低环境污染,成本较低,目前正在成为金刚石表面镀镍的重要研究对象。
1实验材料本文采用市面常见单晶3型料金刚石微粉作为试验材料,中心粒径与峰宽分别为7.513微米、3.228微米,并使用纯度99.5%的200目雾化镍粉作为真空镀镍材料。
将乙酸镍、乳酸等分析纯试剂混合后充分研磨,最后加入金刚石微粉混合。
其中,镍粉、乙酸镍等作为金刚石表面真空镀镍的镍源供给,而作为络合剂的乳酸则负责缩短镍元素在金刚石覆镀效果,加入氧化铝则是避免金刚石在镀镍过程中,出现板结现象,影响镀镍效果[1]。
2金刚石表面真空镀镍的工艺分析2.1粒度与镀覆粘连检测化学与真空镀覆都会出现连晶现象,但是连晶会影响电镀金刚石线使用质量,所以要对金刚石表面镀覆厚度进行检验,确保薄厚均匀,连晶情况少。
本文使用电阻测试法,借助位度分析仪完成粒度分析,对比金刚石镀覆前后峰型、峰宽,判断在镀覆作业后存在多少连晶金刚石[2]。
经过实验后,可以发现在镍源含量增加,在进行镍元素镀覆后,金刚石粒度明显增加,出现明显粘连情况。
而在镍源含量固定的情况下,络合剂含量增加,镀覆后的金刚石粒度有效降低。
交变磁场 催化

交变磁场催化磁场是物质世界中重要的物理现象之一,它是由电荷运动产生的,表现为磁性物质的吸引和排斥。
交变磁场是指磁场强度和方向随时间变化的现象,它可以产生许多有趣的物理现象,其中之一就是交变磁场催化。
交变磁场催化是指在交变磁场作用下,化学反应速率增加的现象。
这种现象在化学和生物学中都有应用,例如在DNA扩增、药物合成和催化反应中都有应用。
交变磁场催化的机制还不完全清楚,但目前已经有了一些研究成果。
交变磁场催化的机制交变磁场催化的机制主要与磁场对电子和离子的影响有关。
磁场可以影响电子的运动轨迹和能量,从而影响反应速率。
在交变磁场作用下,离子和分子的运动轨迹也会发生变化,从而影响反应速率。
交变磁场催化的机制还涉及到磁场对催化剂的影响。
催化剂是一种能够降低化学反应活化能的物质,它可以提高反应速率。
在交变磁场作用下,催化剂的分子结构和电子结构也会发生变化,从而影响催化剂的催化活性。
交变磁场催化的应用交变磁场催化在化学和生物学中都有广泛的应用。
在DNA扩增中,交变磁场可以帮助DNA的分离和扩增,从而实现DNA的快速检测和诊断。
在药物合成中,交变磁场可以提高药物合成的效率和纯度,从而提高药物的质量和效果。
在催化反应中,交变磁场可以提高反应速率和选择性,从而实现更加高效和环保的催化反应。
交变磁场催化的前景和挑战交变磁场催化是一种新兴的化学和生物技术,它具有广泛的应用前景。
然而,交变磁场催化还存在一些挑战和限制。
首先,交变磁场催化的机制还不完全清楚,需要进一步的研究和探索。
其次,交变磁场催化需要使用高强度的磁场,这对于实际应用来说还存在一定的技术难度和成本问题。
最后,交变磁场催化还需要进一步的优化和改进,以实现更加高效和环保的应用。
结论交变磁场催化是一种新兴的化学和生物技术,它具有广泛的应用前景。
交变磁场催化的机制主要涉及到磁场对电子、离子和催化剂的影响。
交变磁场催化在DNA扩增、药物合成和催化反应中都有应用。
然而,交变磁场催化还存在一些挑战和限制,需要进一步的研究和探索。
交变磁场实验报告
交变磁场实验报告交变磁场实验报告引言:磁场是我们生活中常见的自然现象之一,它不仅存在于地球的磁场中,也存在于电磁设备和电路中。
为了更好地理解和应用磁场的特性,我们进行了一系列的交变磁场实验。
本实验报告将详细介绍实验的目的、实验装置、实验步骤以及实验结果与分析。
一、实验目的本次实验的主要目的是研究交变磁场的特性,包括交变磁场的产生、传播和测量。
通过实验,我们希望能够深入了解磁场的基本原理,掌握磁场的测量方法,以及了解磁场对电路和电磁设备的影响。
二、实验装置本次实验所使用的装置包括交变电源、线圈、磁场传感器、示波器等。
交变电源用于产生交变电流,线圈则是产生磁场的关键部件。
磁场传感器用于测量磁场的强度和方向,示波器则用于显示磁场信号的波形。
三、实验步骤1. 首先,我们将交变电源与线圈连接,调节电源的频率和电流大小,使得线圈中产生稳定的交变磁场。
2. 接下来,我们将磁场传感器放置在线圈附近,并调整传感器的位置,使其与磁场垂直。
3. 然后,我们将示波器连接到磁场传感器上,通过示波器可以观察到磁场信号的波形。
4. 在实验过程中,我们可以改变线圈的形状和位置,观察磁场信号的变化,并记录下相应的实验数据。
四、实验结果与分析通过实验,我们观察到了交变磁场信号的波形,并记录了相应的实验数据。
实验结果表明,交变磁场信号的波形呈现出正弦曲线的特点,且随着频率和电流的变化而变化。
当频率增大时,磁场信号的周期变小,频率越高时,波形变得更加密集。
当电流增大时,磁场信号的振幅也随之增大。
进一步分析实验结果,我们可以得出以下结论:1. 磁场信号的频率和周期与交变电流的频率和周期相同,呈现出一对一的对应关系。
2. 磁场信号的振幅与交变电流的大小成正比,电流越大,磁场信号的振幅越大。
3. 磁场信号的相位与交变电流的相位相同,即二者具有相同的相位差。
通过对实验结果的分析,我们进一步加深了对交变磁场的理解。
交变磁场的特性与交变电流密切相关,而且交变磁场信号的波形具有一定的规律性,可以通过调节交变电流的频率和大小来控制磁场信号的特性。
磁场对激光烧蚀铝的特性分析
磁场对激光烧蚀铝的特性分析激光烧蚀铝是一种热烧蚀技术,利用高能激光束对铝材料进行加热和熔化,以达到剥离、切割或修磨的目的。
在激光烧蚀过程中,磁场是一种常见的外加辅助因素,可以对烧蚀效果产生一定的影响。
本文将对磁场对激光烧蚀铝的特性进行分析。
在激光烧蚀铝中应用磁场可以提高热传导效率。
磁场是一种能够改变材料内部电子和离子动力学行为的力场,可以影响到热流的传导。
磁场对材料中的电子和离子进行动力学约束,使得它们的散射减少,从而减弱了材料中的电子和离子传输过程,进而降低了激光束烧蚀铝的能耗和损耗。
应用磁场可以提高热传导效率,使得激光烧蚀铝的能量传递更加高效。
磁场对烧蚀效果有一定的调控作用。
磁场可以改变热传导路径和激光热源与材料之间的相对位置,从而影响激光烧蚀铝的热传导路径。
当磁场与激光传播方向相可使得热传导路径更加均匀,防止了热传导不均匀导致的材料变形或开裂现象;而当磁场与激光传播方向相反时,则可使得热传导路径更加集中,提高了热源与材料之间的接触面积,从而加速了材料的热升华速率,改善了材料的切割质量。
通过调控磁场方向和强度,可以对激光烧蚀铝的切割效果进行优化。
磁场还可以影响激光烧蚀铝的等离子体形态。
在激光烧蚀铝过程中,磁场可以改变等离子体的扩散和输运行为,从而影响到等离子体的形状和分布。
一般来说,磁场会约束等离子体的运动方向,使得等离子体集中分布在激光束和材料之间的边界层中,从而增加了与材料相互作用的几率,提高了烧蚀效果。
磁场还可以改变等离子体的密度分布,使得等离子体在沿激光束传播方向上的密度梯度变得更加陡峭,从而进一步加强了烧蚀过程。
磁场在激光烧蚀铝中具有重要的作用。
它可以提高热传导效率,调控烧蚀效果,并影响等离子体的形态。
合理应用磁场技术,可进一步改善激光烧蚀铝的效果,提高其应用价值。
电镀金刚石磨头[整理]
电镀金刚石磨头电镀金刚石磨头电镀金刚石磨头是磨头磨具中的一种,是用一定的结合剂将磨料粘结起来,一般安装于磨床,打磨机,抛光机,或特制的安装工具等, 广泛用于光学镜头、棱镜、手表玻璃、蓝宝石玻璃。
通过对各种工件进行加工,以达到磨削,打磨,抛光的效果.按使用用途,主要分为以下几种磨头:1.研磨类.主要安装于磨床的磨头,对工件进行内圆磨,外圆磨等磨削,研磨,加工时可分为粗磨和精磨.2.打磨类.一般用于打磨工件的毛刺,或对工件表面进行精度不高的加工.利用打磨机,电动,气动等工具高速运转达到打磨的效果.3.抛光类.专门对表面光洁度(粗糙度)要求较高的加工而使用,是需要单独加工的工序.电镀金刚石磨头:由于金刚石本身硬度高。
它有人造和天然之分,其中,天然的硬度更高,但因稀少而价格昂贵。
由此,现在市面上使用最多的是人造金刚石磨料制品占多数。
因此,金刚石磨头用途也较为广泛,这种金刚石磨头的品种及规格按国家标准有很多种类,特别表现是在磨头的大小与形状上。
这些都是要根据金刚石磨头用途来决定,比如在磨内孔时用磨头就显得十分突出了,同时它也是普通磨头的好帮手,特别是在用于难磨材料时显得尤其明显。
由于金刚石磨头是以金刚石磨料为主,再由树脂、金属、陶瓷等结合剂结合而成。
于此,金刚石磨头用途也就较为特殊了,磨内孔和其它砂轮无法磨的地方都少不了它,主要用于磨削、抛光、研磨的用途。
同时根据以上金刚石的特性,按材料可分为用作研磨高而硬的合金、非金属材料的用途。
对此,金刚石磨头的用途与普通砂轮相比,有独到之处,它硬度高、抗压强度高、耐磨性好,金刚石磨头在磨削加工中,成为磨削硬脆材料及硬质合金最理想的工具,用它来磨削工件不但效率高、精度高、而且粗糙度好、砂轮消耗少,使用寿命长,同时还可改善劳动条件。
因此,在这金刚石磨头的用途就越来越明显,它广泛用于普通砂轮难以加工的低铁含量的金属和非金属硬脆材料,如硬质合金、玛瑙宝石、高铝瓷、光学玻璃、半导体材料、石材等。
磁场在电子设备中的作用
磁场在电子设备中的作用磁场作为物理学中的一个重要概念,在电子设备中起着关键的作用。
它不仅影响设备的运行和性能,还被广泛应用于各种电子技术中。
本文将探讨磁场在电子设备中的作用。
一、磁场对电子设备的影响1. 电磁感应磁场的存在导致电磁感应现象的发生。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场的磁通量发生变化时,会在导体中产生感应电动势。
这一原理应用于电子设备中的电感和变压器等元件设计中。
通过改变磁场的强弱和方向,可以实现电能的转换及信号的传输。
2. 磁存储技术磁场在磁存储设备中起到至关重要的作用。
硬盘驱动器和磁带等磁存储设备利用磁场可以改变材料的磁性,从而实现数据的读写。
通过在磁介质上施加不同强度和方向的磁场,可以存储和检索大量的数据。
磁存储技术在计算机和其他电子设备中广泛应用,为信息的存储和传输提供了重要手段。
3. 磁传感器磁传感器是一种能够测量和检测磁场强度和方向的设备。
它们在电子设备中被广泛应用于位置和方向感知、航空航天导航、车辆控制以及医疗设备等领域。
磁传感器利用磁场对磁敏元件产生的影响,将磁场信息转化为电信号输出,从而实现对磁场的测量和检测。
二、磁场在电子技术中的应用1. 电感元件电感元件是一种利用磁场储存和释放能量的电子元件。
它们通常由线圈绕制而成,通过磁场的变化实现信号传输、滤波和电能转换等功能。
电感元件广泛应用于电源、放大器、控制电路等电子设备中,起到了稳定电流和信号传输的作用。
2. 电动机和发电机电动机和发电机是利用磁场和电流之间的相互作用实现能量转换的设备。
它们通过磁场的变化使导体内的电流产生力矩,实现动力转换。
电动机将电能转化为机械能,驱动各种设备的运转;而发电机则将机械能转化为电能,为电子设备供电。
通过控制磁场的强度和方向,可以实现电动机和发电机的高效运行。
3. 磁共振成像技术磁共振成像技术(MRI)是一种利用磁场和无线电波相互作用的医学影像技术。
它通过在人体内产生强磁场,使人体内的原子核在磁场的作用下发生共振,然后通过检测共振信号生成影像。
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2012年5月 电镀与环保 第32卷第3期(总第185期) ・11・
制备电镀金刚石工具时外加交变磁场的作用
Effects of Applied Alternate Magnetic Field in Preparation
of Electroplated Diamond Tools
王琳, 赵汉雨, 李云东, 杨天辉, 卢汇洋
(河南农业大学机电工程学院,河南郑州450002)
WANG Lin, ZHAO Han—yu, LI Yun—dong, YANG Tian—hui,LU Hui—yang
(College of Mechanical and Electrical Engineering,Henan Agricultural
University,Zhengzhou 450002,China)
摘要: 引入外加交变磁场以期提高电镀金刚石工具的性能。SEM观察结果表明:与无磁场影响的镀层相比,外加电压为
200 V时,胎体晶粒尺寸得到细化,镀层的显微硬度提高1 060 MPa。磨削实验表明:外加电压为200 V时,所制得的金刚石工
具与传统无磁场影响下所制得的金刚石工具相比,使用寿命为其1.5倍,Z-作效率提高了2O.21 。
关键词: 电镀;金刚石工具;交变磁场
Abstract: Alternate magnetic field is introduced to improve the performance of electroplated diamond tools.The SEM
observation shows that compared with the coating not affected by magnetic field,the crystal grain size of the matrix is fined and
the microhardness of the coating increases 1 060 MPa when the applied voltage is 200 V.The grinding experiment indicates that
the service life of the diamond tools prepared when the applied voltage is 200 V with alternate magnetic field is 1.5 times as that
of the tools without magnetic field applied,and the working efficiency can be raised by 20.21 .
Key words: electroplating;diamond tool;alternate magnetic field
中图分类号:TQ l53 文献标识码:A 文章编号:l000 4742(2012)03—0011 O3
O 前言
由于金刚石微粒在电镀金刚石工具中只是机械
地镶嵌于胎体中,微粒与胎体间存在明显的沟槽,且
镀层表面有许多结瘤,这些现象严重地影响了微粒
的出刃率和胎体对其的把持力,降低了工具的效率
和使用寿命。研究表明ll ]:在金属及其合金的电沉
积过程中引入外加交变磁场,可以使镀层平整、致
密,沟槽得到很好的填补。受此启发,本实验在制备 电镀金刚石工具的过程中引入外加交变磁场,以期 提高工具的性能。 l 实验 1.1 镀液成分及工艺条件 使用瓦特型镀液,所有试剂均为分析纯。镀液 在每个样品制备后均需更新,维持pH值在4.4~ 4.6范围内,若pH值过低,加入碳酸镍进行调整; 若pH值过高,加入 盐酸:V硫酸一1:7的混合酸进 行调整。将自制的1 L塑料镀槽放入水浴锅中,控 制温度在(35 4-1)℃。采用纯度为99.9%的电解 基金项目:河南省自然科学基金(No.0811051300) 镍片作为阳极,为了避免阳极极化,阳极的表面积为 阴极的8倍,阳极与阴极的间距为30 cm。采用直 流电镀法,镀液组成及工艺条件为:NiSO ・7H () 250 g/L,NiC12・6H 2O 40 g/1 ,H3BO。40 g/I , CoSO 20 g/L,l A/dm 。 1.2 实验装置 外加交变磁场采用自制线圈,线圈铜线直径 0.09 mm,匝数4 240,共8层。线圈与外加交流电 (220 V,50 Hz)的交流变压器相连。通过改变线圈
两端电压可以控制磁场大小,实验中用线圈两端电
压值来表示磁场强度的相对大小。磁力线分布垂直
于金属离子的沉积方向,有利于改变离子的沉积状
态,使其在阴极附近产生离子紊流,冲刷镀层表面,
抑制晶粒生长。
1.3样品的制备
将经过镀前处理的45 钢工件(形状为圆环,外
径24 ITI1TI,内径10 turn)放入镀槽中,以1 A/din。的
电流密度预镀15 min(前1 min使用3 A/din 的冲
击电流)。植砂采用落砂法,金刚石微粒的平均尺寸
为250 m,平均抗压强度为80 ̄90 kPa。植砂过程