[發明專利]一種制備電鑄復合材料金剛石線鋸的方法

無效

• 申請號: 201110103940.X
• 申請日: 2011-04-26
• 公開（公告）號: CN102181913A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 趙瑤
• 申請（專利權）人: 長沙泰維超硬材料有限公司
• 主分類號: C25D15/00
• 分類號: C25D15/00
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 李炳生

技術領域

本發明涉及電鑄方法，具體為一種制備電鑄復合材料金剛石線鋸的方法。

背景技術

在硅晶、寶石、陶瓷等硬脆材料切割中，采用的切割工具主要有游離磨料線鋸和固結磨料線鋸。固結磨料線鋸的制備方法包括樹脂結合劑固化技術和電鍍技術。樹脂結合劑金剛石線鋸的耐磨及耐熱性較差、磨料把持力較低。電鍍金剛石線鋸切割技術存在的缺點是：力學性能較差、缺陷較多，導致切割過程中，電鍍金剛石線鋸的斷裂；鍍層對金剛石把持力低，隨著加工次數的增加，切屑附著于金剛石表面，由于金剛石磨粒自身的磨損及脫落等原因，切割性能逐漸下降；成本高、制備效率低。

電鑄是電鍍的特殊應用，合金電鑄和復合電鑄是電鑄技術的重要發展方向。復合電鑄是用電沉積或化學鍍的方法使金屬與固體微粒或纖維共沉積于基體材料，這樣形成的金屬層沉積層含有固體顆粒或纖維，通過顆粒或纖維強化提高電鑄材料的硬度、強度和耐磨性，改善電鑄產品的使用壽命。復合電鑄工藝還具有制備工藝簡單、成本低廉、可一次成型等諸多優點。目前，復合電鑄是以鎳層或銅層為主要的基礎，加入硬質合金、金剛石、氮氧化合物等高硬度顆粒進行電鑄得到更高強度的電鑄層。在合金電鑄方面已經開展了鎳鈷、鎳鐵、鎳錳、鎳銅等二元合金電鑄的研究。采用電鑄工藝制備的合金鍍層具有很多優異的物理、化學和機械性能，內應力較低，硬度較高。

目前，為了延長金剛石線鋸使用壽命，首先要提高金剛石線鋸的力學性能及鍍層對金剛石的把持力。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種制備電鑄復合材料金剛石線鋸的方法，以解決上述背景技術中的缺點。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種制備電鑄復合材料金剛石線鋸的方法，包括以下步驟：

第一步：選取0.1-1mm的金屬絲，利用洗滌劑除去表面的油污；

第二步：將洗滌后的金屬絲放入到含有酸液的酸洗槽中活化；

第三步：選取含鎳合金為陽極材料，配制電鍍液；

第四步：在電鍍液pH=3.5—4.5，溫度為40℃—65℃，電流密度為0.028—0.042A/cm²，超聲頻率20—30?kHz，攪拌速率100—1000r/min，電鍍15—30?min，即得到復合材料金剛石線鋸。

本發明中，所述金屬絲可以是鋼絲、不銹鋼絲、黃銅絲、鉬絲、鎢鉬絲中的任何一種。

本發明中，所述鋼絲、不銹鋼絲、黃銅絲、鉬絲、鎢鉬絲的線型可以是普通線和預變形線。

本發明中，所述洗滌劑可以是乙醇溶液、3%-9%氫氧化鈉溶液、丙酮溶液、汽油中的任何一種。

本發明中，所述酸洗槽中的酸液為鹽酸或者硫酸，所述酸液的濃度為3%-6%。

本發明中，所述電鍍液中含有：

鎳鹽91-95份

鈷鹽0-20份

錳鹽0-10份

銅鹽0-15份

金剛石1-5份

十二烷基硫酸鈉0.05-0.3份

糖精0-0.3份

硼酸3-4份

納米硬質顆粒4-7份。

本發明中，所述納米硬質顆粒為納米氧化鋯、納米氧化釔、納米氧化硅、納米氧化釹、納米氧化鉬、納米氮化鈦、納米氮化硅、納米碳化硅、納米碳化鎢、納米碳化鈦、納米氮化硼、納米氧化鋁、納米碳化硼中的任何一種。

本發明中，所述金剛石的粒度為10μm—100μm。

本發明中，所述含鎳合金中鎳的含量為10%—100%。

本發明中，所述納米硬質顆粒的粒度為10nm-500nm。

有益效果

本發明所制備的電鑄復合材料金剛石線鋸，創新性提出使用復合電鑄法，將納米硬質顆粒（如碳化物、氧化物、氮化物、稀土微粒等）與金屬共同沉積在金屬線上。通過添加納米硬質顆粒制備復合電鑄層的晶粒細小、組織致密，提高了金剛石線鋸的硬度、強度、耐磨性及其使用壽命。創新性提出使用復合電鑄法，將金屬、金剛石及納米硬質顆粒共同沉積在金屬線上，制備出的復合材料金剛石線鋸具有內應力低、硬度高、對金剛石把持力高等性能。通過控制電鑄工藝參數提高了金剛石線鋸的力學性能及使用壽命，該復合電鑄法具有制備工藝簡單，成本低廉，一次成型金剛石線鋸等優點。創新性提出使用復合電鑄法制備復合材料金剛石線鋸，比起其他線鋸，電鑄復合材料金剛石線鋸具有晶粒細化、組織致密、金剛石把持力更高、力學性能更優異、切割效率更高、切割精度高、使用壽命更長、工藝簡單、一次成型等優點。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。