Sebagai manufaktur ke transformasi kelas atas, perkembangan yang cepat di bidang energi bersih dan semikonduktor dan pengembangan industri fotovoltaik, dengan efisiensi tinggi dan kemampuan pemrosesan presisi tinggi dari alat-alat berlian yang meningkatkan permintaan, tetapi bubuk berlian buatan sebagai bahan baku yang paling penting, Diamond County dan The Matrix Holding Force tidak kuat, kehidupan karbide awal yang mudah tidak lama. Untuk menyelesaikan masalah ini, industri umumnya mengadopsi lapisan permukaan bubuk berlian dengan bahan logam, untuk meningkatkan karakteristik permukaannya, meningkatkan daya tahan, sehingga dapat meningkatkan kualitas alat keseluruhan.
Metode pelapisan permukaan bubuk berlian lebih banyak, termasuk pelapisan kimia, elektroplating, pelapisan sputtering magnetron, pelapisan penguapan vakum, reaksi burst panas, dll., Termasuk pelapisan kimia dan pelapisan dengan proses yang matang, pelapis seragam, dapat secara akurat mengontrol komposisi pelapis dan ketebalan yang digunakan, keunggulan pelapisan yang disesuaikan, telah menjadi industri yang paling umum.
1. Pelapisan Kimia
Lapisan kimia bubuk berlian adalah untuk memasukkan bubuk berlian yang dirawat ke dalam larutan pelapisan kimia, dan menyimpan ion logam dalam larutan pelapis melalui aksi zat pereduksi dalam larutan pelapis kimia, membentuk lapisan logam yang padat. Saat ini, pelapisan kimia berlian yang paling banyak digunakan adalah paduan biner pelapisan nikel-phosphorus (Ni-P) kimia biasanya disebut pelapisan nikel kimia.
01 Komposisi larutan pelapisan nikel kimia
Komposisi larutan pelapisan kimia memiliki pengaruh yang menentukan pada kemajuan yang halus, stabilitas, dan kualitas lapisan reaksi kimianya. Biasanya mengandung garam utama, agen pereduksi, complexer, buffer, penstabil, akselerator, surfaktan dan komponen lainnya. Proporsi masing -masing komponen perlu disesuaikan dengan hati -hati untuk mencapai efek pelapisan terbaik.
1, Garam Utama: Biasanya nikel sulfat, nikel klorida, asam sulfonat amino nikel, nikel karbonat, dll., Peran utamanya adalah menyediakan sumber nikel.
2. Agen reduktif: Ini terutama menyediakan hidrogen atom, mengurangi Ni2 + dalam larutan pelapisan ke dalam Ni dan mendepositasinya pada permukaan partikel berlian, yang merupakan komponen terpenting dalam larutan pelapisan. Dalam industri, natrium sekunder fosfat dengan kemampuan reduksi yang kuat, biaya rendah dan stabilitas pelapisan yang baik terutama digunakan sebagai agen pereduksi. Sistem reduksi dapat mencapai pelapisan kimia pada suhu rendah dan suhu tinggi.
3, Agen Kompleks: Larutan pelapis dapat mengendapkan presipitasi, meningkatkan stabilitas larutan pelapis, memperpanjang masa pakai larutan pelapisan, meningkatkan kecepatan deposisi nikel, meningkatkan kualitas lapisan pelapis, umumnya menggunakan asam suksinin, asam sitrat, asam laktat dan asam organik lainnya dan garamnya.
4. Komponen Lain: Penstabil dapat menghambat dekomposisi larutan pelapisan, tetapi karena akan mempengaruhi terjadinya reaksi pelapisan kimia, perlu penggunaan sedang; Buffer dapat menghasilkan H + selama reaksi pelapisan nikel kimia untuk memastikan stabilitas pH kontinu; Surfaktan dapat mengurangi porositas lapisan.
02 Proses pelapisan nikel kimia
Pelapisan kimia sistem natrium hipofosfat mensyaratkan bahwa matriks harus memiliki aktivitas katalitik tertentu, dan permukaan berlian itu sendiri tidak memiliki pusat aktivitas katalitik, sehingga perlu diobati sebelum pelapisan kimia bubuk berlian. Metode pretreatment tradisional pelapisan kimia adalah penghilangan minyak, kasar, sensitisasi dan aktivasi.
(1) Penghapusan minyak, kasar: Penghapusan minyak terutama untuk menghilangkan minyak, noda dan polutan organik lainnya di permukaan bubuk berlian, untuk memastikan kesesuaian yang dekat dan kinerja yang baik dari lapisan berikutnya. Kecerangan dapat membentuk beberapa lubang kecil dan retakan pada permukaan berlian, meningkatkan kekasaran permukaan berlian, yang tidak hanya kondusif terhadap adsorpsi ion logam di tempat ini, memfasilitasi pelapisan kimia berikutnya dan elektroplating, tetapi juga membentuk langkah -langkah pada permukaan berlian, memberikan kondisi yang menguntungkan untuk pertumbuhan pelemparan bahan kimia atau elektroplasi elektropling.
Biasanya, langkah penghilangan oli biasanya mengambil NaOH dan larutan alkali lainnya sebagai larutan penghilangan oli, dan untuk langkah kasar, asam nitrat dan larutan asam lainnya digunakan sebagai larutan kimia mentah untuk mengetsa permukaan berlian. Selain itu, kedua tautan ini harus digunakan dengan mesin pembersih ultrasonik, yang kondusif untuk meningkatkan efisiensi penghilangan oli bubuk berlian dan kasar, menghemat waktu dalam proses penghilangan oli dan kasar, dan memastikan efek pembuangan oli dan pembicaraan kasar,
(2) Sensitisasi dan aktivasi: Sensitisasi dan proses aktivasi adalah langkah paling kritis dalam seluruh proses pelapisan kimia, yang secara langsung terkait dengan apakah pelapisan kimia dapat dilakukan. Sensitisasi adalah untuk menyerap zat teroksidasi yang mudah pada permukaan bubuk berlian yang tidak memiliki kemampuan autokatalitik. Aktivasi ini adalah untuk menyerap oksidasi asam hipofosfat dan ion logam aktif secara katalitik (seperti logam paladium) pada pengurangan partikel nikel, sehingga dapat mempercepat laju pengendapan lapisan pada permukaan bubuk berlian.
Secara umum, sensitisasi dan waktu perawatan aktivasi terlalu singkat, pembentukan titik paladium logam permukaan berlian lebih sedikit, adsorpsi lapisan tidak cukup, lapisan pelapis mudah jatuh atau sulit untuk membentuk lapisan lengkap, dan waktu perawatan terlalu lama, akan menyebabkan limbah titik palladium, oleh karena itu, waktu yang terbaik untuk sensitisasi dan aktivasi.
(3) Pelapisan nikel kimia: Proses pelapisan nikel kimia tidak hanya dipengaruhi oleh komposisi larutan pelapis, tetapi juga dipengaruhi oleh suhu larutan pelapis dan nilai pH. Pelapisan nikel kimia suhu tinggi tradisional, suhu umum akan berada di 80 ~ 85 ℃, lebih dari 85 ℃ mudah untuk menyebabkan dekomposisi larutan pelapisan, dan pada suhu yang lebih rendah dari 85 ℃, semakin cepat laju reaksi. Pada nilai pH, karena peningkatan laju deposisi pelapisan pH akan meningkat, tetapi pH juga akan menyebabkan pembentukan sedimen garam nikel menghambat laju reaksi kimia, sehingga dalam proses pelapisan nikel kimia dengan mengoptimalkan komposisi solusi pelapisan kimia dan rasio, kondisi pelapisan kimia, mengontrol laju deposisi pelapisan kimia, kepadatan lapisan lapisan, resistensi pelapis korosi, resistensi korosi, resistansi korosi, resistensi korosi, resistansi korosi, resistensi korosi, resistensi korosi, resistensi korosi, resistensi korosi, resistansi korosi, resistensi korosi, resistensi korosi, resistensi corating corating.
Selain itu, lapisan tunggal mungkin tidak mencapai ketebalan lapisan yang ideal, dan mungkin ada gelembung, lubang kecil dan cacat lainnya, sehingga lapisan ganda dapat diambil untuk meningkatkan kualitas lapisan dan meningkatkan dispersi bubuk berlian yang dilapisi.
2. Electro Nickelling
Karena adanya fosfor dalam lapisan pelapis setelah pelapisan nikel kimia berlian, itu mengarah pada konduktivitas listrik yang buruk, yang mempengaruhi proses pembebanan pasir dari alat berlian (proses memperbaiki partikel berlian pada permukaan matriks), sehingga lapisan pelapisan tanpa fosfor dapat digunakan pada jalan pelapisan nikel. Operasi spesifiknya adalah untuk memasukkan bubuk berlian ke dalam larutan pelapis yang mengandung ion nikel, kontak partikel berlian dengan elektroda negatif daya ke dalam katoda, blok logam nikel yang direndam dalam larutan pelapisan dan dihubungkan dengan elektroda positif daya untuk menjadi anoda, melalui aksi elektrolit, ion nikel bebas dalam larutan pelapis dikurangi ke atom pada permukaan yang berlian, atom yang tumbuh.
01 Komposisi Solusi Pelapisan
Seperti solusi pelapisan kimia, larutan elektroplating terutama menyediakan ion logam yang diperlukan untuk proses elektroplating, dan mengontrol proses pengendapan nikel untuk mendapatkan lapisan logam yang diperlukan. Komponen utamanya termasuk garam utama, agen aktif anoda, agen buffer, aditif dan sebagainya.
(1) Garam utama: terutama menggunakan nikel sulfat, nikel amino sulfonat, dll. Secara umum, semakin tinggi konsentrasi garam utama, semakin cepat difusi dalam larutan pelapisan, semakin tinggi efisiensi saat ini, laju pengendapan logam, tetapi butiran pelapis akan menjadi kasar, dan penurunan konsentrasi garam utama, semakin buruk konduktivitas pelapisan, dan sulit.
(2) Agen aktif anode: Karena anoda mudah dipasive, konduktivitas yang mudah untuk buruk, mempengaruhi keseragaman distribusi saat ini, sehingga perlu untuk menambahkan nikel klorida, natrium klorida dan agen lain sebagai aktivator anodik untuk mempromosikan aktivasi anoda, meningkatkan kepadatan arus pasif anoda.
(3) Agen buffer: Seperti solusi pelapisan kimia, agen buffer dapat mempertahankan stabilitas relatif dari larutan pelapisan dan pH katoda, sehingga dapat berfluktuasi dalam kisaran proses elektroplating yang diijinkan. Agen buffer umum memiliki asam borat, asam asetat, natrium bikarbonat dan sebagainya.
(4) Aditif lainnya: Menurut persyaratan pelapis, tambahkan jumlah yang tepat dari agen terang, agen leveling, agen pembasah dan agen lain -lain dan aditif lainnya untuk meningkatkan kualitas lapisan.
02 aliran nikel berlian berlian
1. Pretreatment sebelum pelapisan: Berlian sering tidak konduktif, dan perlu dilapisi dengan lapisan logam melalui proses pelapisan lainnya. Metode pelapisan kimia sering digunakan untuk pra-pelapisan lapisan logam dan menebal, sehingga kualitas lapisan kimia akan mempengaruhi kualitas lapisan pelapisan sampai batas tertentu. Secara umum, kandungan fosfor dalam lapisan setelah pelapisan kimia memiliki dampak besar pada kualitas lapisan, dan lapisan fosfor yang tinggi memiliki ketahanan korosi yang relatif lebih baik dalam lingkungan asam, permukaan pelapis memiliki lebih banyak tonjolan tumor, kekasaran permukaan yang besar dan tidak ada sifat magnetik; Lapisan fosfor medium memiliki resistensi korosi dan ketahanan aus; Lapisan fosfor rendah memiliki konduktivitas yang relatif lebih baik.
Selain itu, semakin kecil ukuran partikel bubuk berlian, semakin besar luas permukaan spesifik, saat pelapisan, mudah diapung dalam larutan pelapisan, akan menghasilkan kebocoran, pelapisan, pelapisan fenomena lapisan longgar, sebelum pelapisan, perlu mengontrol kandungan P dan lapisan pelapisan, untuk mengontrol konduktivitas dan kepadatan bubuk berlian untuk meningkatkan bubuk yang mudah diapung.
2, Pelapisan Nikel: Saat ini, pelapisan bubuk berlian sering mengadopsi metode pelapisan bergulir, yaitu, jumlah yang tepat dari larutan elektroplating ditambahkan dalam pembotolan, sejumlah bubuk berlian buatan ke dalam larutan elektroplating, melalui rotasi botol, menggerakkan bubuk berlian ke dalam pembotolan untuk digulung. Pada saat yang sama, elektroda positif dihubungkan dengan blok nikel, dan elektroda negatif dihubungkan dengan bubuk berlian buatan. Di bawah aksi medan listrik, ion nikel yang bebas dalam larutan pelapis membentuk logam nikel di permukaan bubuk berlian buatan. Namun, metode ini memiliki masalah efisiensi pelapisan rendah dan lapisan yang tidak rata, sehingga metode elektroda berputar muncul.
Metode elektroda yang berputar adalah memutar katoda dalam pelapisan bubuk berlian. Cara ini dapat meningkatkan area kontak antara elektroda dan partikel berlian, meningkatkan konduktivitas yang seragam antara partikel, meningkatkan fenomena lapisan yang tidak merata, dan meningkatkan efisiensi produksi pelapisan nikel berlian.
Ringkasan singkat
Sebagai bahan baku utama alat berlian, modifikasi permukaan mikropowder berlian adalah cara penting untuk meningkatkan gaya kontrol matriks dan meningkatkan masa pakai alat. Untuk meningkatkan laju pemuatan pasir alat berlian, lapisan nikel dan fosfor biasanya dapat dilapisi pada permukaan micropowder berlian untuk memiliki konduktivitas tertentu, dan kemudian menebal lapisan pelapisan dengan pelapisan nikel, dan meningkatkan konduktivitas. Namun, perlu dicatat bahwa permukaan berlian itu sendiri tidak memiliki pusat aktif katalitik, sehingga perlu diobati sebelum pelapisan kimia.
Dokumentasi referensi:
Liu Han. Studi tentang teknologi pelapisan permukaan dan kualitas bubuk mikro berlian buatan [D]. Institut Teknologi Zhongyuan.
Yang Biao, Yang Jun, dan Yuan Guansheng. Studi tentang proses pretreatment pelapisan permukaan berlian [J]. Standardisasi ruang ruang.
Li Jinghua. Penelitian tentang modifikasi permukaan dan penerapan bubuk mikro berlian buatan yang digunakan untuk gergaji kawat [D]. Institut Teknologi Zhongyuan.
Fang Lili, Zheng Lian, Wu Yanfei, dkk. Proses pelapisan nikel kimia dari permukaan berlian buatan [J]. Jurnal IOL.
Artikel ini dicetak ulang dalam jaringan materi superhard
Waktu posting: Mar-13-2025
