Com recobrir la pols de diamant?

Com a fabricació fins a una transformació de gamma alta, el ràpid desenvolupament en el camp de l’energia neta i el desenvolupament de la indústria semiconductors i fotovoltaics, amb alta eficiència i capacitat de processament d’alta precisió d’eines de diamants que creixen la demanda, però la pols de diamant artificial com la matèria crua més important, el comtat de diamant i la força de la matriu no és fàcil de la vida de les eines de la eina de carbur no és llarga. Per tal de resoldre aquests problemes, la indústria generalment adopta el recobriment de la superfície en pols de diamants amb materials metàl·lics, per millorar les seves característiques superficials, millorar la durabilitat, per millorar la qualitat global de l’eina.

El mètode de recobriment de superfície en pols de diamants és més, incloent xapat químic, electroplicació, placa de magnetrons, xapat d’evaporació de buit, reacció de ràfega calenta, etc., incloent xapa química i xapat amb un procés madur, recobriment uniforme, pot controlar amb precisió la composició i el gruix de recobriment, els avantatges del coat personalitzat, s’ha convertit en la indústria més que s’utilitza més habitualment.

1. Plate químic

El recobriment químic en pols de diamant ha de posar la pols de diamant tractada a la solució de recobriment químic i dipositar els ions metàl·lics a la solució de recobriment mitjançant l’acció de l’agent reductor en la solució de recobriment químic, formant un recobriment metàl·lic dens. Actualment, el xapat químic de diamants més utilitzat és l’aliatge binari de fòsfor de níquel químic (NI-P) sol anomenar xapa de níquel químic.

01 Composició de solució de xapa de níquel químic

La composició de la solució de xapa química té una influència decisiva en el progrés suau, l'estabilitat i la qualitat del recobriment de la seva reacció química. Normalment conté sal principal, agent reductor, complexer, tampó, estabilitzador, accelerador, tensioactiu i altres components. La proporció de cada component ha de ser ajustada acuradament per aconseguir el millor efecte de recobriment.

1, sal principal: normalment sulfat de níquel, clorur de níquel, àcid amino sulfonic de níquel, carbonat de níquel, etc., el seu paper principal és proporcionar font de níquel.

2. A la indústria, el fosfat secundari de sodi amb una forta capacitat de reducció, un baix cost i una bona estabilitat de xapa s’utilitza principalment com a agent reductor. El sistema de reducció pot aconseguir xapa química a baixa temperatura i alta temperatura.

3, Agent complex: la solució de recobriment pot precipitar la precipitació, millorar l’estabilitat de la solució de recobriment, ampliar la vida útil de la solució de xapat, millorar la velocitat de deposició del níquel, millorar la qualitat de la capa de recobriment, generalment utilitzen àcid succinina, àcid cítric, àcid làctic i altres àcids orgànics i les seves sals.

5. Altres components: L’estabilitzador pot inhibir la descomposició de la solució de xapa, però perquè afectarà l’aparició de reacció de xapa química, necessita un ús moderat; El tampó pot produir H + durant la reacció de xapa de níquel químic per assegurar l’estabilitat contínua del pH; El tensioactiu pot reduir la porositat del recobriment.

02 El procés de planificació de níquel químic

La placa química del sistema d’hipofosfat de sodi requereix que la matriu hagi de tenir una certa activitat catalítica i la superfície de diamant en si no té un centre d’activitat catalítica, per la qual cosa s’ha de pretractar abans de la xapa química de la pols de diamant. El mètode tradicional de pretractament de la xapa química és l’eliminació d’oli, l’abocament, la sensibilització i l’activació.

(1) Eliminació de petroli, abrupte: l'eliminació de l'oli és principalment per eliminar l'oli, les taques i altres contaminants orgànics a la superfície de la pols de diamant, per assegurar l'ajust i un bon rendiment del recobriment posterior. El gruix pot formar algunes petites fosses i esquerdes a la superfície del diamant, augmentar la rugositat superficial del diamant, que no només és propici per a l’adsorció d’ions metàl·liques en aquest lloc, faciliten la posterior placa química i l’electricitat, sinó que també forma passos a la superfície del diamant, proporcionant condicions favorables per al creixement de la placa química o la capa de deposició de metall.

Normalment, el pas d’eliminació d’oli sol prendre la NAOH i una altra solució alcalina com a solució d’eliminació d’oli i, per al pas de l’enfonsament, l’àcid nítric i una altra solució àcida s’utilitza com a solució química crua per gravar la superfície del diamant. A més, aquests dos enllaços s’han d’utilitzar amb una màquina de neteja d’ultrasons, que és propici per millorar l’eficiència de l’eliminació i l’eliminació d’oli de diamant, estalvieu el temps en el procés d’eliminació d’oli i abromenament i assegurar l’efecte de l’eliminació d’oli i la xerrada gruixuda,

(2) Sensibilització i activació: El procés de sensibilització i activació és el pas més crític en tot el procés de xapa química, que està directament relacionat amb si es pot dur a terme la placa química. La sensibilització és adsorbir substàncies fàcilment oxidades a la superfície de la pols de diamant que no té capacitat autocatalítica. L’activació és adsorbir l’oxidació d’àcid hipofosfòric i ions metàl·lics actius catalíticament (com el palladi metàl·lic) sobre la reducció de les partícules de níquel, per accelerar la velocitat de deposició de recobriment a la superfície de la pols de diamant.

En general, el temps de tractament de sensibilització i activació és massa curt, la formació de punts de pal·ladi de metall de la superfície de diamants és menor, l’adsorció del recobriment és insuficient, la capa de recobriment és fàcil de caure o difícil de formar un recobriment complet i el temps de tractament és massa llarg, provocarà el punt de residus del punt de pal·ladi, per tant, el millor moment per a la sensibilització i el tractament d’activació és de 20 ~ 30mina.

(3) Plate de níquel químic: El procés de xapa de níquel químic no només es veu afectat per la composició de la solució de recobriment, sinó que també es veu afectada per la temperatura de la solució de recobriment i el valor de pH. La temperatura general de níquel químic a alta temperatura, la temperatura general serà de 80 ~ 85 ℃, més de 85 ℃ Fàcil de provocar la descomposició de la solució de xapat i a la temperatura inferior a 85 ℃, més ràpid és la velocitat de reacció. En el valor del pH, a mesura que augmentarà la taxa de deposició de recobriment de recobriment de pH, però el pH també provocarà la formació de sediments de sal de níquel inhibir la taxa de reacció química, de manera que en el procés de níquel químic xapant optimitzant la composició i la relació de solucions químiques, les condicions de procés de placa química, controlen la taxa de deposició de recobriment químic, la densitat de recobriment, la recobriment de la resistència a la corrosió, el mètode de cobertura de la densitat, que s’obté la pols de diamond per satisfer el desenvolupament industrial.

A més, pot ser que un sol recobriment no aconsegueixi el gruix de recobriment ideal, i pot haver -hi bombolles, forats i altres defectes, de manera que es pot prendre un recobriment múltiple per millorar la qualitat del recobriment i augmentar la dispersió de la pols de diamant recobert.

2. Electro Nickelling

A causa de la presència de fòsfor a la capa de recobriment després del xapat de níquel químic de diamants, condueix a una conductivitat elèctrica deficient, que afecta el procés de càrrega de sorra de l'eina de diamants (el procés de fixació de les partícules de diamants a la superfície de la matriu), de manera que la capa de placa sense fosfor es pot utilitzar en el camí de la placa de níquel. L’operació específica és posar la pols de diamant a la solució de recobriment que conté ions de níquel, les partícules de diamants es posen en contacte amb l’elèctrode de potència al càtode, el bloc de metall de níquel immers en la solució de xapa i connectada amb l’elèctrode de potència per convertir -se en l’ànode, a través de l’electrolítica, els ions de níquel lliures de la solució de revestiment es redueixen a àtoms a la superfície de diamond, i els atoms creixen en coa.

01 Composició de la solució de xapat

Igual que la solució de xapa química, la solució electroplicant proporciona principalment els ions metàl·lics necessaris per al procés d’electroplicació i controla el procés de deposició de níquel per obtenir el recobriment metàl·lic requerit. Els seus components principals inclouen la sal principal, l’agent actiu d’anode, l’agent tampó, els additius, etc.

(1) Sal principal: utilitzant principalment el sulfat de níquel, el níquel amino sulfonat, etc. Generalment, com més gran és la concentració de sal principal, més ràpid és la difusió en la solució de xapa, més alta és l'eficiència actual, la taxa de deposició de metalls, però els grans de recobriment es faran gruixuts i la disminució de la concentració de sal principal, la pitjor conductivitat del recobriment i és difícil de controlar.

(2) Agent actiu de l’anode: perquè l’ànode és fàcil de passivar, una conductivitat fàcil a pobre, afectant la uniformitat de la distribució actual, per la qual cosa cal afegir clorur de níquel, clorur de sodi i altres agents com a activador anòdic per promoure l’activació de l’ànode, millorar la densitat actual de la passivació de l’anode.

(3) Agent tampó: Igual que la solució de xapa química, l’agent tampó pot mantenir l’estabilitat relativa de la solució de xapat i el pH del càtode, de manera que pot fluctuar dins del rang admissible del procés d’electricitat. L’agent tampó comú té àcid bòric, àcid acètic, bicarbonat de sodi, etc.

(4) Altres additius: Segons els requisits del recobriment, afegiu una quantitat adequada d’agent brillant, agent d’anivellament, agent humit i agent diversos i altres additius per millorar la qualitat del recobriment.

02 Flux de níquel electroplat de diamants

1. Pretractament abans de xapar: el diamant sovint no és conductor i cal xapar amb una capa de metall mitjançant altres processos de recobriment. El mètode de xapa química s’utilitza sovint per planificar una capa de metall i espessiment, de manera que la qualitat del recobriment químic afectarà fins a cert punt la qualitat de la capa de xapat. En general, el contingut de fòsfor en el recobriment després de la placa química té un gran impacte en la qualitat del recobriment, i l’elevat recobriment de fòsfor té una resistència a la corrosió relativament millor en un entorn àcid, la superfície de recobriment té més bombers tumorals, gran rugositat superficial i sense propietat magnètica; El recobriment de fòsfor mitjà té resistència a la corrosió i resistència al desgast; El baix recobriment de fòsfor té una conductivitat relativament millor.

A més, com més petita sigui la mida de les partícules de la pols de diamant, més gran sigui la superfície específica, quan es recobreixi, fàcil de flotar en la solució de xapat, produirà fuites, xapa, recobriment del fenomen de capa fluixa, abans de xapar, cal controlar el contingut de P i la qualitat del recobriment, per controlar la conductivitat i la densitat de la pols de diamant per millorar la pols fàcil de surar.

2, xapat de níquel: Actualment, el xapat de pols de diamant sovint adopta el mètode de recobriment enrotllat, és a dir, la quantitat adequada de solució electroplegadora s’afegeix a l’embotellat, una certa quantitat de pols de diamant artificial a la solució electroplicant, a través de la rotació de l’ampolla, condueix la pols de diamant a l’embotellat fins a rodar. Al mateix temps, l’elèctrode positiu està connectat amb el bloc de níquel i l’elèctrode negatiu està connectat amb la pols de diamant artificial. Sota l’acció del camp elèctric, els ions de níquel lliures en la solució de xapa formen níquel metàl·lic a la superfície de la pols de diamant artificial. Tot i això, aquest mètode té els problemes de baixa eficiència de recobriment i recobriment desigual, de manera que es va produir el mètode de l'elèctrode giratori.

El mètode de l'elèctrode giratori és girar el càtode en la xapa de pols de diamant. D’aquesta manera pot augmentar l’àrea de contacte entre l’elèctrode i les partícules de diamants, augmentar la conductivitat uniforme entre les partícules, millorar el fenomen desigual del recobriment i millorar l’eficiència de producció de la xapa de níquel de diamants.

Breu resum

Com a principal matèria primera de les eines de diamants, la modificació superficial de la micropowder de diamants és un mitjà important per millorar la força de control de la matriu i millorar la vida útil de les eines. Per tal de millorar la velocitat de càrrega de sorra de les eines de diamants, una capa de níquel i fòsfor es pot xapar normalment a la superfície de la micropower de diamants per tenir una certa conductivitat i, a continuació, espessir la capa de xapa mitjançant xapa de níquel i millorar la conductivitat. Tot i això, cal destacar que la superfície del diamant en si no té un centre actiu catalític, per la qual cosa s’ha de pretractar abans de la xapa química.

Documentació de referència:

Liu Han. Estudi sobre la tecnologia de recobriment superficial i la qualitat de la micro -pols de diamants artificials [D]. Institut Tecnològic Zhongyuan.

Yang Biao, Yang Jun i Yuan Guangsheng. Estudi sobre el procés de pretractament del recobriment de superfície de diamants [J]. Estandardització d'espai espacial.

Li Jinghua. Investigació sobre la modificació de la superfície i l’aplicació de la micro pols de diamants artificials que s’utilitza per a la serra de fil [D]. Institut Tecnològic Zhongyuan.

Fang Lili, Zheng Lian, Wu Yanfei, et al. Procés de xapa de níquel químic de la superfície de diamants artificials [J]. Journal of IOL.

Aquest article està reimprès a la xarxa de materials de Superhard