Kā augstas klases pārveidošanas ražošana, straujā attīstība tīras enerģijas un pusvadītāju un fotoelektriskās rūpniecības attīstības jomā ar augstas efektivitātes un augstas precizitātes apstrādes spējām, kas palielina pieprasījumu, bet mākslīgais dimanta pulveris kā vissvarīgākā izejviela, Dimanta apgabals un matricas turēšanas spēks nav spēcīga agrīna ogļhidrātu instrumentu dzīve nav ilga. Lai atrisinātu šīs problēmas, nozare parasti izmanto dimanta pulvera virsmas pārklājumu ar metāla materiāliem, lai uzlabotu tā virsmas īpašības, uzlabotu izturību, lai uzlabotu instrumenta vispārējo kvalitāti.
Dimanta pulvera virsmas pārklājuma metode ir vairāk, ieskaitot ķīmisko pārklājumu, galvanizāciju, magnetrona spridzināšanas pārklājumu, vakuuma iztvaikošanas pārklājumu, karstu eksplozijas reakciju utt., Ieskaitot ķīmisko pārklājumu un pārklāšanu ar nobriedušu procesu, vienmērīgs pārklājums, var precīzi kontrolēt pārklājuma sastāvu un biezumu, ko pielāgotās pārklājuma priekšrocības ir kļuvušas par divu visbiežāk izmantoto tehnoloģiju.
1. Ķīmiskais pārklājums
Dimanta pulvera ķīmiskais pārklājums ir jāievieto apstrādātais dimanta pulveris ķīmiskā pārklājuma šķīdumā un metāla jonus novieto pārklājuma šķīdumā, izmantojot reducējošā līdzekļa iedarbību ķīmiskā pārklājuma šķīdumā, veidojot blīvu metāla pārklājumu. Pašlaik visplašāk izmantotais dimanta ķīmiskais pārklājums ir ķīmiskais niķeļa pārklājuma-fosfora (NI-P) binārais sakausējums parasti sauc par ķīmisko niķeļa pārklājumu.
01 Ķīmiskā niķeļa pārklājuma šķīduma sastāvs
Ķīmiskā pārklājuma šķīduma sastāvam ir izšķiroša ietekme uz tā ķīmiskās reakcijas vienmērīgo progresu, stabilitāti un pārklājuma kvalitāti. Tas parasti satur galveno sāli, reducējošo līdzekli, kompleksu, buferi, stabilizatoru, akseleratoru, virsmaktīvo vielu un citus komponentus. Katra komponenta proporcija ir rūpīgi jāpielāgo, lai sasniegtu vislabāko pārklājuma efektu.
1, galvenais sāls: parasti niķeļa sulfāts, niķeļa hlorīds, niķeļa aminoskābe, niķeļa karbonāts utt., Tā galvenā loma ir niķeļa avota nodrošināšana.
2. Reduktīvais līdzeklis: tas galvenokārt nodrošina atomu ūdeņradi, samazina Ni2 + galvanizācijas šķīdumā Ni un nogulsnējas uz dimanta daļiņu virsmas, kas ir vissvarīgākā sastāvdaļa galvanizācijas šķīdumā. Rūpniecībā kā reducējošo līdzekli galvenokārt izmanto nātrija sekundāro fosfātu ar spēcīgu samazināšanas spēju, zemām izmaksām un labu galvanizācijas stabilitāti. Samazināšanas sistēma var sasniegt ķīmisko pārklājumu zemā temperatūrā un augstā temperatūrā.
3, sarežģīts līdzeklis: pārklājuma šķīdums var nogulsnēt nokrišņus, pastiprināt pārklājuma šķīduma stabilitāti, pagarināt galvanizācijas šķīduma kalpošanas laiku, uzlabot niķeļa nogulsnēšanās ātrumu, uzlabot pārklājuma slāņa kvalitāti, parasti lieto succinin skābi, citronskābi, pienskābi un citas organiskās skābes un to sāļus.
4. Citas sastāvdaļas: stabilizators var kavēt šķīduma sadalīšanos, bet tāpēc, ka tas ietekmēs ķīmiskās pārklāšanas reakcijas rašanos, nepieciešama mērena lietošana; Buferis var radīt H + ķīmiskās niķeļa pārklāšanas reakcijas laikā, lai nodrošinātu nepārtrauktu pH stabilitāti; Virsmaktīvā viela var samazināt pārklājuma porainību.
02 Ķīmiskā niķeļa pārklāšanas process
Nātrija hipofosfāta sistēmas ķīmiskajam pārklājumam ir nepieciešams, lai matricai būtu jābūt noteiktai katalītiskai aktivitātei, un pati dimanta virsmai nav katalītiskās aktivitātes centra, tāpēc tā ir jāizstrādā pirms dimanta pulvera ķīmiskā pārklājuma. Tradicionālā ķīmiskā pārklājuma pirmapstrādes metode ir eļļas noņemšana, rupjība, sensibilizācija un aktivizēšana.
(1) Eļļas noņemšana, rupjība: eļļas noņemšana galvenokārt ir, lai noņemtu eļļu, traipus un citus organiskos piesārņotājus uz dimanta pulvera virsmas, lai nodrošinātu nākamā pārklājuma ciešo piemērotību un labu veiktspēju. Rupjošais var veidot dažas mazas bedres un plaisas uz dimanta virsmas, palielināt dimanta virsmas raupjumu, kas šajā vietā ne tikai veicina metāla jonu adsorbciju, kas atvieglo turpmāko ķīmisko pārklājumu un galvanizāciju, bet arī veido pakāpienus uz dimanta virsmas, nodrošinot labvēlīgus apstākļus ķīmiskā pārklājuma vai elektroplatizējoša metāla noguluma slāņa augšanai.
Parasti eļļas noņemšanas posms parasti uzskata NaOH un citu sārmainu šķīdumu kā eļļas noņemšanas šķīdumu, un rupjā posmā slāpekļskābi un citu skābes šķīdumu izmanto kā neapstrādātu ķīmisku šķīdumu, lai kodinātu dimanta virsmu. Turklāt šīs divas saites jāizmanto ar ultraskaņas tīrīšanas mašīnu, kas veicina dimanta pulvera eļļas noņemšanas un rupjības efektivitātes uzlabošanu, ietaupiet laiku eļļas noņemšanas un rupjības procesā un nodrošina eļļas noņemšanas un rupjās sarunu ietekmi,
(2) Sensibilizācija un aktivizēšana: sensibilizācijas un aktivizācijas process ir viskritiskākais solis visā ķīmiskās pārklāšanas procesā, kas ir tieši saistīts ar to, vai var veikt ķīmisko pārklājumu. Sensibilizācija ir adsorbēta viegli oksidētas vielas uz dimanta pulvera virsmas, kurai nav autokatalītiskas spējas. Aktivācija ir adsorbēta hipofosforskābes un katalītiski aktīvo metāla jonu (piemēram, metāla pallādija) oksidēšana uz niķeļa daļiņu samazināšanu, lai paātrinātu pārklājuma nogulsnēšanās ātrumu uz dimanta pulvera virsmas.
Vispārīgi runājot, sensibilizācijas un aktivizācijas apstrādes laiks ir pārāk īss, dimanta virszemes metāla pallādija punkta veidošanās ir mazāka, pārklājuma adsorbcija nav pietiekama, pārklājuma slāni ir viegli nokrist vai grūti veidot pilnīgu pārklājumu, un apstrādes laiks ir pārāk ilgs, tas izraisa pallādija punkta izšķērdēšanu, tāpēc ir labākais laiks jutīgumam un aktivizācijas apstrādei ir 20 ~ 30 jūdzes.
(3) Ķīmiskais niķeļa pārklājums: Ķīmiskā niķeļa pārklāšanas procesu ietekmē ne tikai pārklājuma šķīduma sastāvs, bet arī pārklājuma šķīduma temperatūra un pH vērtība. Tradicionālais augstas temperatūras ķīmiskais niķeļa pārklājums, vispārējā temperatūra būs 80 ~ 85 ℃, vairāk nekā 85 ℃ viegli izraisāmu šķīduma sadalīšanos un zemākā par 85 ℃ temperatūru, jo ātrāks reakcijas ātrums. Pēc pH vērtības, palielinoties pH palielināšanas pārklājuma nogulsnēšanās ātrumam, bet pH izraisīs arī niķeļa sāls nogulumu veidošanos, kas kavē ķīmiskās reakcijas ātrumu, tātad ķīmiskā niķeļa pārklājuma procesā, optimizējot ķīmiskā apšuvuma šķīduma sastāvu un attiecību, ķīmiskā apšuvuma procesa apstākļus, kontrolējot ķīmiskā pārklājuma nogulsnēšanās ātrumu, pārklājumu blīvumu, pārklājuma korozijas rezistenci, Coprensitity, pārklājumu.
Turklāt viens pārklājums var nesasniegt ideālu pārklājuma biezumu, un, lai uzlabotu pārklājuma kvalitāti, un palielinātu pārklājuma dimanta pulvera izkliedi un palielinātu pārklājuma dimanta pulvera izkliedi, var būt daudz vairāku pārklājumu.
2. Elektro niķelēšana
Sakarā ar fosfora klātbūtni pārklājuma slānī pēc dimanta ķīmiskā niķeļa pārklājuma, tas noved pie slikta elektriskā vadītspēja, kas ietekmē dimanta instrumenta smilšu slodzes procesu (dimanta daļiņu fiksēšanas process uz matricas virsmas), tāpēc niķeļa pārklājuma veidā var izmantot šķidruma slāni bez fosfora. Īpašā operācija ir ievietot dimanta pulveri pārklājuma šķīdumā, kas satur niķeļa jonus, dimanta daļiņas saskaras ar jaudas negatīvo elektrodu katodā, niķeļa metāla blokam, kas iegremdēts apvalka šķīdumā un savienots ar spēka pozitīvo elektrodu, lai kļūtu par anodu, izmantojot elektrolītisko darbību, brīvie niķeļa joni pārklājumu šķīdumā tiek samazināti līdz atomiem uz dimanta virsmas, un atomi augu.
01 Salošanas šķīduma sastāvs
Tāpat kā ķīmiskā šķīduma šķīdums, galvanizācijas šķīdums galvenokārt nodrošina nepieciešamos metāla jonus galvanizācijas procesam un kontrolē niķeļa nogulsnēšanas procesu, lai iegūtu nepieciešamo metāla pārklājumu. Tās galvenās sastāvdaļas ir galvenais sāls, anoda aktīvais aģents, bufera aģents, piedevas un tā tālāk.
(1) Galvenais sāls: galvenokārt izmantojot niķeļa sulfātu, niķeļa aminospulfonātu utt. Parasti, jo augstāka ir galvenā sāls koncentrācija, jo ātrāka difūzija galvanizācijas šķīdumā, jo augstāka ir strāvas efektivitāte, metāla nogulsnēšanās ātrums, bet pārklājuma graudi kļūs rupji un galvenās sāls koncentrācijas samazināšanās, sliktākā pārklājuma vadītspēja un ir grūti kontrolēt.
(2) ANODE ACTIVE AGER: Tā kā anodu ir viegli pasivācijas, viegli līdz slikta vadītspēja, kas ietekmē strāvas sadalījuma vienveidību, tāpēc ir nepieciešams pievienot niķeļa hlorīdu, nātrija hlorīdu un citus līdzekļus kā anodisku aktivatoru, lai veicinātu anoda aktivizēšanu, uzlabot anoda pasīvas strāvas blīvumu.
(3) Bufercent: Tāpat kā ķīmiskā šķīduma šķīdums, bufera līdzeklis var saglabāt galvanizācijas šķīduma un katoda pH relatīvo stabilitāti, lai tas varētu svārstīties pieļaujamā galvanizācijas procesa diapazonā. Parastajam buferšķiedram ir borskābe, etiķskābe, nātrija bikarbonāts un tā tālāk.
(4) Citas piedevas: Saskaņā ar pārklājuma prasībām pievienojiet pareizu daudzumu spilgta aģenta, izlīdzināšanas līdzekli, mitrināšanas līdzekli un dažādu aģentu un citas piedevas, lai uzlabotu pārklājuma kvalitāti.
02 Dimanta galvanizēta niķeļa plūsma
1. Pirms apstrādes pirms apšuvuma: dimants bieži nav vadošs, un tas ir jāaptver ar metāla slāni, izmantojot citus pārklājuma procesus. Ķīmiskās pārklāšanas metodi bieži izmanto, lai iepriekš uzliktu metāla slāni un sabiezētu, tāpēc ķīmiskā pārklājuma kvalitāte zināmā mērā ietekmēs galda slāņa kvalitāti. Vispārīgi runājot, fosfora saturam pārklājumā pēc ķīmiskā pārklājuma ir liela ietekme uz pārklājuma kvalitāti, un augstajam fosfora pārklājumam ir salīdzinoši labāka izturība pret koroziju skābā vidē, pārklājuma virsmai ir lielāks audzēja izliekums, liels virsmas nelīdzenums un nav magnētiskas īpašības; Vidēja fosfora pārklājumam ir gan izturība pret koroziju, gan nodiluma izturība; Zemajam fosfora pārklājumam ir salīdzinoši labāka vadītspēja.
Turklāt, jo mazāks dimanta pulvera daļiņu izmērs, jo lielāks ir specifiskais virsmas laukums, ja pārklājums ir viegli peldošs šķīdumā, pirms apšuvuma radīs noplūdi, pārklāšanu, pārklājumu vaļēju slāņa parādību, lai kontrolētu P saturu un pārklājuma kvalitāti, lai kontrolētu vadītspēju un blīvumu dimanta pulverim, lai uzlabotu pulveri, lai peldētu.
2, niķeļa pārklājums: Pašlaik dimanta pulvera apšuvums bieži izmanto slīdošo pārklājuma metodi, tas ir, pudelēs pievieno pareizo galvanizācijas šķīduma daudzumu, ar noteiktu daudzumu mākslīgā dimanta pulvera galvanizācijas šķīdumā, izmantojot pudeli, dimanta pulveri veiciet pudelē, lai ripotu. Tajā pašā laikā pozitīvais elektrods ir savienots ar niķeļa bloku, un negatīvais elektrods ir savienots ar mākslīgā dimanta pulveri. Saskaņā ar elektrisko lauku niķeļa joniem, kas nesatur šķīdumu, veido metāla niķeli uz mākslīgā dimanta pulvera virsmas. Tomēr šai metodei ir problēmas ar zemu pārklājuma efektivitāti un nevienmērīgu pārklājumu, tāpēc radās rotējošā elektrodu metode.
Rotējošā elektrodu metode ir katoda pagriezt dimanta pulvera pārklājumā. Tādā veidā var palielināt kontakta laukumu starp elektrodu un dimanta daļiņām, palielināt vienmērīgu vadītspēju starp daļiņām, uzlabot nevienmērīgu pārklājuma fenomenu un uzlabot dimanta niķeļa pārklājuma ražošanas efektivitāti.
īss kopsavilkums
Kā galvenā dimanta instrumentu izejviela, dimanta mikropowder virsmas modifikācija ir svarīgs līdzeklis, lai uzlabotu matricas vadības spēku un uzlabotu instrumentu kalpošanas laiku. Lai uzlabotu dimanta instrumentu smilšu slodzes ātrumu, niķeļa un fosfora slāni parasti var pārklāt uz dimanta mikropownder virsmas, lai būtu noteikta vadītspēja, un pēc tam sabiezēt galvanizācijas slāni ar niķeļa pārklājumu un uzlabot vadītspēju. Tomēr jāatzīmē, ka pati dimanta virsma nav katalītiskā aktīvā centra, tāpēc pirms ķīmiskā pārklājuma tā ir jāizstrādā.
Atsauces dokumentācija:
Liu Han. Pētījums par virsmas pārklājuma tehnoloģiju un mākslīgā dimanta mikro pulvera kvalitāti [D]. Zhongyuan Tehnoloģiju institūts.
Yang Biao, Yang Jun un Yuan Guangsheng. Pētījums par dimanta virsmas pārklājuma pirmapstrādes procesu [J]. Kosmosa telpas standartizācija.
Li Jinghua. Pētījumi par mākslīgā dimanta mikro pulvera virsmas modifikāciju un pielietojumu, ko izmanto stiepļu zāģim [D]. Zhongyuan Tehnoloģiju institūts.
Fang Lili, Zheng Lian, Wu Yanfei, et al. Mākslīgā dimanta virsmas ķīmiskais niķeļa pārklāšanas process [J]. IOL žurnāls.
Šis raksts ir pārpublicēts Superhard materiālu tīklā
Pasta laiks: 2013.-2025. Gads
