金刚石复合镀层的研究现状
2023年聚晶金刚石复合片行业市场规模分析
2023年聚晶金刚石复合片行业市场规模分析聚晶金刚石复合片是一种由聚合物基材与金刚石微粒复合而成的高性能材料，被广泛应用于磨削、切割、敲击、钻孔等领域。
随着工业化进程的加速和制造业的发展，聚晶金刚石复合片市场需求逐渐增加，市场规模也不断扩大。
一、行业市场规模目前，聚晶金刚石复合片市场规模逐年扩大，据相关机构预计，全球聚晶金刚石复合片市场规模在2020年将达到22亿美元。
其中，中国聚晶金刚石复合片市场规模也将逐年增加，预计在2020年将达到4-5亿美元，年增长率在10%以上。
聚晶金刚石复合片的市场前景可观。
二、市场需求分析聚晶金刚石复合片应用领域广泛，包括电子、机械、航空航天、新材料、精密加工等诸多领域。
随着工业制造的不断推进和科技水平的提高，对于高性能、高精度和高效率的加工材料的需求日益增加。
聚晶金刚石复合片正好满足了这些需求。
在机械加工领域，聚晶金刚石复合片被广泛应用于切割、磨削、敲击、钻孔等工艺中，具有高效、精度高、长寿命、成本低等优异特性，受到了广泛的青睐。
三、竞争格局分析聚晶金刚石复合片市场的竞争格局主要来自于企业在科技研发、生产工艺、产品质量、价格竞争等方面的竞争。
当前，聚晶金刚石复合片领域内存在着一些大型的跨国公司，如美国3M、德国赛克、日本维特根等，这些企业在市场份额方面具有一定的优势。
但是，国内的聚晶金刚石复合片制造企业也在不断发展壮大，如天津市铸源、金鹰制材、四川金付等，这些企业在与国际巨头争夺市场份额的过程中，逐渐形成了自己的技术优势和市场优势，产品质量、价格、服务等方面也得到了客户的认可。
四、发展趋势展望未来，聚晶金刚石复合片市场将迎来新一轮发展，主要表现在以下几个方面：1、科技进步将带动聚晶金刚石复合片的升级换代。
在竞争激烈的市场环境下，企业对于产品研发方面的投入将越来越多，聚晶金刚石复合片的性能将会得到进一步提升。
2、国家加大对制造业的支持力度。
随着中国制造2025的推进，政府将加大对制造业的支持力度，聚晶金刚石复合片行业也将得到更好的发展机会。
镍基WC-金刚石复合镀层的制备和摩擦磨损特性研究
ｂ ｓ ｄ ＷＣ— ｉｍｏ ｄ ｃ ｍｐ ｓｔ ｏ ｔ ｇ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｒ ｓ ａ ｒ ｓｏ ｈ ｒ ｃ ｅ ｓ ｏ ｉｋ ｌ ｂ ｓ ｄ ｄ ａ ｎ ｏ ｏ ｉ ｏ ｔ ｇ Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｓ ａｅ ｄ ａ ｎ ｏ ｏ ｉ ｃ ａ ｉ ｎ ｏ ａ ｅ ｂ ａ ｉｎ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｆｎ ｃ ｅ — ａ ｅ ｉｍｏ ｄ ｃ ｍｐ ｓｔ ｃ ａｉ ． ｈ ｅ ｕ ｔ ａ ｅ ｎ ｅ ｎ
中 图分 类 号 ： ６ ４４． Ｐ ３． １ 文 献 标识 码 ： Ａ
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镀层金刚石的沿革、性能及应用前景
一
代 金 刚 石工 具 的突 出特 点是 金 刚石 颗 粒 作 为 切削
单元 的定 间距 有 序排列 ， 增加 了工 具单 位面 积上 有效 工 作 的金 刚石 颗 数 ， 金刚石 出刃 数量 在增 加 的同 时 使
出刃 高度 也有 所增 加 ， 因而达 到更 高 的工作 效率 和更
第 ２ 卷 第 ６期 Ｏ
２Ｏ 年 １ ０８ ２月
超 硬 材 料 工 程
ＳＵ ＰＥＲＨ Ａ ＲＤ ＡＴ ＥＲＩ Ｉ Ｍ Ａ ＥＮ Ｇ Ｉ ＥＥＲＩ Ｇ Ｎ Ｎ
Ｖｏ１ ２Ｏ ．
Ｄｅ ． ０８ ｃ ２０
镀层 金 刚 石 的沿 革 、 能 及应 用 前 景① 性
谈 耀 麟
Ｋ ｅ ｗｏ ｄｓ： ｏ ｔ ｄ ｄ ａ ｏｎ ｍ ａ ｒｘ；ｏｏ ｓ； ｒ ｏ ｍ ａ ｅ； ｐｐ ｉａ ｉ ｎ ｙ ｒ ｃ ａｅ ｉｍ ｄ； ｔ ｉ ｔ ｌ ｐｅ ｆ ｒ ｎｃ ａ ｌｃ ｔｏ
引言
金 刚 石颗 粒 有 序排 列 磨具 和 锯 片 以及 其 它 切 削
的钎 焊单层 金 刚石 磨具 的 实际 使用证 明 ， 采用 的金 刚
（ 林矿产地质研究院， 西 桂林 桂 广 ５ １０ ） ４ ０ ４
摘
要 ： 一 代金 刚石 工具 的投 入使 用 需 要 进 一 步加 强 金 刚 石 颗 粒 在 胎 体 或 结 合 剂 中的 包持 力 ， 镀 层 金 新 而
刚 石 的使 用应 该 是 提 高 包持 力的 有 效 技 术 措 施 。 章 介 绍 了镀 层 金 刚 石 的 发 展 及 沿革 ， 析 了镀层 金 刚 石 文 分 在 胎 体 中 和在 结 合 剂 中的 性 能 、 层 金 刚 石 在 某 些 应 用 条件 下 的 局 限 性 及 其 预 期 的应 用 与 发展 方 向 。 镀 关键词 ： 镀层 金 刚石 ； 属 胎 体 ； 金 工具 ； 能 ； 用 性 应
CVD金刚石薄膜技术发展现状及展望(下)
CVD金刚石薄膜技术发展现状及展望(下)1. 导言- 引言- 研究背景和意义- 论文主要内容和结构2. CVD金刚石薄膜技术发展现状- CVD金刚石薄膜技术基本原理及发展历程- CVD金刚石薄膜技术的应用领域- CVD金刚石薄膜技术存在的问题和挑战3. CVD金刚石薄膜技术改进和优化- CVD金刚石薄膜材料与制备条件对薄膜性质的影响- 现有CVD金刚石薄膜技术的更新换代- CVD金刚石薄膜技术的优化方向与关键问题4. CVD金刚石薄膜技术未来展望- 未来CVD金刚石薄膜技术的发展方向- CVD金刚石薄膜技术的优势与发展前景- 制约CVD金刚石薄膜技术发展的因素与解决方案5. 结论与展望- 对CVD金刚石薄膜技术发展现状和未来展望的总结- 未来CVD金刚石薄膜技术发展的挑战与机遇- 呼吁更广泛的研究和应用CVD金刚石薄膜技术的前景和意义1. 导言在当今技术飞速发展的时代，各种新材料和新技术层出不穷，其中CVD金刚石薄膜技术是一项依靠高温化学气相沉积技术制备金刚石薄膜的制备技术。
相比于传统金刚石制备方法，CVD金刚石薄膜技术具有成本低、制备周期短、制备过程易于控制等优势，因此在工业、医学等领域得到广泛应用。
本文主要围绕着CVD金刚石薄膜技术的发展现状及未来展望进行研究，首先介绍了CVD金刚石薄膜技术的基本原理及其发展历程，在此基础上分析了CVD金刚石薄膜技术的应用领域，存在的问题和挑战。
接下来，文章介绍了CVD金刚石薄膜技术的改进和优化措施，并讨论了未来CVD金刚石薄膜技术的发展趋势、关键问题和解决方案。
最后，文章总结了CVD金刚石薄膜技术的发展现状与未来展望，并阐述了对该技术的发展前景和意义。
在以上的研究基础上，本文分为五个章节，每个章节都包含独具特色的内容。
第一章节主要是文献综述和研究背景，介绍了CVD金刚石薄膜技术的发展背景和意义。
通过文献搜集和分析，可以看出CVD金刚石薄膜技术是一项逐渐得到应用的高新技术，具有优秀的物理、化学、机械和光学性质，能够广泛应用于光学、电子、生物、化学、石油和航空等领域。
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。
金刚石_铜复合材料的制备及其性能研究
太原理工大学硕士研究生学位论文金刚石/铜复合材料的制备及其性能研究摘要随着电子元器件电路集成规模日益提高，电路工作产生的热量也相应升高，对与集成电路芯片膨胀系数相匹配的封装材料的热导率提出了更高的要求。
本论文以制备高热导率封装材料为目的，以金刚石颗粒、Cu粉、CuTi合金粉末和W靶材作为原材料，分别利用放电等离子体烧结工艺、无压渗透工艺以及金刚石表面镀W后放电等离子体烧结制备Cu/金刚石复合材料，利用X射线衍射分析仪(XRD)研究材料成分、采用扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料的组织特征，并且采用激光闪射热导率测试仪测试了复合材料的热导率，着重研究了材料成分对Cu/金刚石复合材料热导率的影响。
本文首先采用无压渗透法制备Cu-Ti/金刚石复合材料。
首先将酚醛树脂和金刚石颗粒混合压制并置于真空烧结炉内800℃碳化处理得到孔隙度为50%的金刚石压坯。
然后将Cu粉和一定质量分数的Ti粉进行均匀混合后对碳化后的金刚石预制体进行包埋熔渗，冷却后得到Cu-Ti/金刚石复合材料。
实验结果表明，当Ti含量低于10wt%时，Cu合金液不能自发渗入多孔金刚石预制体中。
当Ti含量大于10wt%时，Cu-Ti/金刚石复合材料中存在界面层。
随着Ti含量的增加，Cu-Ti/金刚石复合材料致密度从83.2%逐渐增大至89.4%，金刚石颗粒与Cu基体之间的界面层厚度从0.8µm逐渐增大至4µm。
随着基体中Ti含量的增加，复合材料的热导率先增大后减小。
当Ti的质量太原理工大学硕士研究生学位论文分数为15%时，Cu/金刚石复合材料的热导率达到最大值为298W/ (m·K)。
采用扩散不匹配模型对复合材料的理论卡皮查热阻进行理论估算，将所得结果带入Hasselman-Johnson模型对不同Ti含量下制备的Cu-Ti/金刚石复合材料的理论热导率进行计算可知，当Ti含量为15wt%时，复合材料的实际热导率可以达到理论热导率的82%。
金刚石／铝复合材料制备与性能研究
金刚石／铝复合材料制备与性能研究铝基复合材料由于具有高导热、低密度和热膨胀系数的性能，是目前应用较为广泛的电子封装材料，金刚石是自然界中已知最硬的材料，它具有很高的热导率，金刚石/铝复合材料以其优异的性能有着较好的发展前景，但其制备过程仍存在缺陷，本文研究了金刚石/铝复合材料制备方法，并对性能进行分析。
标签：金刚石/铝复合材料；制备过程；性能研究1 金刚石/铝复合材料铝基复合材料由于具有高导热、低密度和热膨胀系数的性能，是目前应用较为广泛的电子封装材料，尤其对于航空航天电子设备和移动电子设备，有着巨大的吸引力。
铝基复合材料已经成功地应用于微波管的载体、密封式微波热沉材料、MCM 组件的热沉、印刷电路板（PCB）用热沉。
金刚石是自然界中已知最硬的材料，具有很高的热导率（天然的金刚石为2200～2600 W/（m·K），人工的金刚石为1200～2000 W/（m·K））、弹性模量（1050GPa）以及低的热膨胀系数（1.3×10?6 K?1），且在室温下是绝缘体。
利用它与常用金属（A1、Cu等）性能的巨大差异性，将其作为增强相与金属或合金复合，制备出的复合材料可以显著改善热导率、热膨胀系数、强度等性能，是理想的第四代金属基电子封装材料。
2 金刚石/铝复合材料制备方法目前，国内外学者已经成功制备金刚石增强金属基复合材料，并已小批量生产应用于电子封装领域。
BEFFORT 等采用液压浸渗后挤压成形的方法成功制备出金刚石/Al 复合材料。
但基体与增强相润湿性差及不同传质方式导致的界面结合问题，极大地削弱金刚石在复合材料中的作用。
需要对金刚石进行表面改性或对基体进行合金化处理。
MIZUUCHI 等将复合粉末采用放电等离子烧结的方式成功制备了致密度高达99%以上、热导率为552W/（m·K）的金刚石/Al 复合材料。
采用Al与体积分数60%以上的金刚石颗粒复合制备金刚石/Al复合材料，其热导率的理论值应在800 W/（m·K）以上。
CVD金刚石膜新兴研究方向及市场现状与趋势
综 述CV D 金刚石膜新兴研究方向及市场现状与趋势吕反修(北京科技大学材料科学与工程学院,北京 100083)摘要:CVD 金刚石膜研究已经持续了30余年,但仍然充满活力,新的研究方向不断出现。
纳米(和超纳米)金刚石膜、金刚石膜M E M s (微机电系统)和NE M s (纳机电系统)应用、大尺寸CVD 金刚石单晶、金刚石膜电化学应用和生物医学应用是当前CVD 金刚石膜的研究热点。
CVD 金刚石膜研究已经进入工业化应用阶段。
当前的主要应用市场仍然是工具(摩擦磨损)、高端产品,如热沉、光学、探测器和传感器、S OD 、S AW 等虽已有产品上市,但市场规模不大。
当前阻碍CVD 金刚石膜市场发展的主要因素是高昂的制备和加工成本,以及金刚石膜和异质材料的连接技术。
可以相信,随着上述问题的逐步解决,CVD 金刚石膜的应用市场必将出现一个欣欣向荣的局面。
关键词:CVD (化学气相沉积)金刚石膜;新兴研究方向;市场发展趋势中图分类号:TG17 文献标识码:A 文章编号:025426051(2008)1120001205New research d i recti on s i n CVD d i a m ond f il m s and the presen t st a tusand future trends i n comm erc i a li za ti onL ΒFan 2xiu (School ofMaterials Science and Engineering,University of Science andTechnol ogy Beijing,Beijing 100083,China )Abstract:Research in CVD dia mond fil m s is still active after al m ost 30years of its first e mergence in laborat ory scale 1Ne w research directi ons (hot s pots )continuously come f orth,of which the nano crystalline dia mond (NCD )and ultra nano crystalline dia mond (UNCD )fil m s,dia mond based ME M s (m icr o nano electr o 2mechanic syste m s )and NE M s (nano electr omechanical syste m s ),large CVD single crystal dia mond,electr oche m istry and bi o 2medical app licati ons are most attracting 1CVD dia mond fil m technol ogy has already entered the stage of industrial app licati ons 1A t p resent,dia 2mond fil m t ools (tribol ogy app licati ons )are the main p r oducts in the market 1W hilst the high technol ogy p r oducts,such as the dia mond fil m heat sinks,op tical windows,detect ors and sens ors,S OD ,S AW ,etc 1,even though they are available in the market,are still s mall in scale 1The main p r oble m f or large scale market use of CVD dia mond fil m p r oducts are:the rather high cost in p reparati on and fabricati on of CVD dia mond fil m s,and the difficulties in welding (bonding )of CVD dia mond fil m s with other kinds of materials 1It is believed that on s olving these p r oble m s,a ne w p r os per ous will be shown in the near future 1Key words:CVD dia mond fil m ;ne w research directi ons;market trends作者简介:吕反修(1943—),男,四川泸州人,教授,研究方向为化学气相沉积金刚石膜制备、表征、加工和应用,已发表论文300余篇(包括国内外学术会议邀请报告18篇)。
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金刚石复合镀层的研究现状
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。
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稳定性，施镀过程中它不参与任何化学
反应，只是与化学(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.Ｇｕｇｌｉ
ｅｌｍｉ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。王森林等研
究耐磨性镍 金刚石复合镀层的共沉积过程，结果表面:镍 金刚石共沉积机理符合Ｇｕｇｌ
ｉｅｌｍｉ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 金刚石复合镀层的制备及应用
2.1 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[6]，较对比
试样硬铬高4倍，也优于工具钢及硬质合金。
国内有不少学者都研究过化学镀金刚石复合镀层。吴玉程等[7]研究表明在镍磷合金沉
积溶液中加入金刚石颗粒(平均尺寸14μｍ)，可以明显的强化镀层，提高耐磨性能。王正等
[8]研究表明金刚石复合镀层除了硬度高，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Ｎ
ｉ Ｐ 金刚石(<1μｍ)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℃～400℃镀层有良好的耐磨性能。
2.2 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]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、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。
此外，纳米复合镀在电接触材料中也大有发展前途。吴元康等使用纳米金刚石颗粒
来增强银基镀层，降低了电磨损率，提高了电触头的使用寿命及耐大电流强度的能力。国内
在该领域的研究尚在探索起步阶段。加快这方面的研究并尽快将其投入使用，不论对国防和
民用都具有重要意义。现在研究中存在的主要问题有:
(1) 纳米金刚石在镀液中的分散。纳米级金刚石粉现在主要是由爆炸法制备。平均粒
径4～10ｎｍ。复合电镀要求将金刚石粉均匀的分散在镀液中，按照胶体分散体系的定义(半
径为10 9～10-7ｍ)，此时镀液应为胶体分散体系。溶胶中胶团的结构较为复杂，从真溶液
到溶胶是从均相到开始具有相界面的超微不均匀相，且由于分散相的颗粒小，表面积大，其
表面能也高，这就使得胶粒处于不稳定状态，它们有相互聚结起来变成较大的粒子而聚沉的
趋势。实验表明掺有金刚石微粉的镀液其团聚情况严重，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。其中表面活性剂的选择和分散方法的设计尤为重要。现有的资料
表明，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。
3 结束语
金刚石复合镀层发展至今，已取得了长足的进步，并在很多领域得到了广泛的应用。随
着研究的进一步深入，相信将会取得更大的进展，以满足工业发展的需要