[發明專利]金剛石微粉化學鍍鎳方法以及鍍鎳金剛石微粉、其制品與用途

有效

• 申請號: 201810498465.2
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108505022B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 張恒;宮超;成淼
• 申請（專利權）人: 北京國瑞升科技股份有限公司
• 主分類號: C23C18/18
• 分類號: C23C18/18;C23C18/36;C25D7/06;C25D15/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 舒暢

本發明提供了一種金剛石微粉化學鍍鎳方法以及鍍鎳金剛石微粉、其制品與用途，該方法包括以下步驟：a預處理：將金剛石微粉依次經敏化處理、活化處理和還原處理，然后將還原得到的產物用水進行清洗，清洗次數為1～2次，其中，所述活化處理在超聲下進行；b鍍覆：將步驟a得到的預處理后的金剛石微粉置于鍍覆液中3～10min后開始超聲，直至鍍覆結束；c：熱處理。該方法緩解了傳統化學鍍覆金剛石微粉的漏鍍、連晶、鍍覆不均勻的技術問題，提供了一種漏鍍和連晶少、鍍層更均勻的鍍鎳金剛石微粉以及包含上述鍍鎳金剛石微粉的制品，該金剛石微粉可以應用于金剛石線鋸制品的制備。

技術領域

本發明涉及金剛石鍍覆技術領域，具體而言，涉及一種金剛石微粉化學鍍鎳方法以及鍍鎳金剛石微粉、其制品與用途。

背景技術

天然金剛石是自然界中硬度最高的物質，具有高熱導率、低密度、高耐磨性、高的抗壓強度、化學穩定性好等優點，在各行各業中具有巨大的應用潛力。在金剛石表面鍍覆一層金屬能賦予金剛石許多新的特性：提高了金剛石的強度、金剛石與基體的界面結合能力、隔氧保護、減輕金剛石熱損傷程度、改善金剛石與基體界面的物理化學性能，還能提高金剛石工具的耐磨性和切削能力。但是，金剛石顆粒極小，比表面積大的特性，在其表面鍍覆鎳金屬難度很大，且要在保持微粉表面良好的鎳層包裹性和金剛石微粉顆粒之間的獨立性難度可想而知。

1965年，尼柯都爾根據磨削機制提出金剛石磨粒經表面鍍覆后可提高砂輪的使用壽命50％以上的依據后，人們對鍍覆金剛石又重新產生了興趣。隨著光伏和LED產業的不斷發展，超硬材料的應用也迅速發展，而金剛石線鋸由于具有切縫窄、加工效率高等優點而被廣泛應用。為提高電鍍金剛石線鋸的制備效率及基體與耐磨料的結合力，可采用鍍覆金剛石，一般要求鍍層均勻、致密、有適量突起、增重率為15～55％。鍍覆金屬不僅可以提高金剛石的抗壓強度、增加與基體的結合力，還可以很好地提高線鋸的生產效率、導熱系數、改善線鋸的使用性能。

制備鍍覆金剛石的工藝種類很多且各有利弊，但總體來說化學鍍、電鍍的操作簡單、成本低而被廣泛使用。為減少損耗，線鋸的發展趨勢為小直徑(0.1mm，甚至更細)。這就要求制備線鋸用的金剛石磨料粒度越來越細(5μm或更細粒度)。目前金剛石表面鍍覆金屬的技術雖然已經比較成熟，但對于較細粒度金剛石(5μm以下)鍍覆工藝的研究還不足，仍沒有完善的工藝，即便可以對其鍍覆金屬，還有一些問題存在，如生產效率低、團聚、漏鍍等。國際上對于超細1-3μm金剛石顆粒的鍍覆技術還是一個空白，如何保證合格鍍覆微粉的成功是個技術性難題。開發適用于一種金剛石微粉的鍍覆工藝，以緩解漏鍍、連晶、鍍覆不均勻的問題，使金剛石鍍鎳微粉在更多領域進行有效應用，具有十分重要的現實意義。

《線鋸用金剛石微粉化學鍍鎳工藝研究》中介紹的鍍鎳方法，制備的金剛石微粉連晶和漏鍍嚴重，金剛石微粉其鎳鍍層薄、不夠致密、表面張力大，容易團聚。而分散性良好的鍍鎳微粉對于金剛石絲鋸鍍覆時獲得上砂均勻、結合牢固的高質量復合鍍層具有重要意義。

《金剛石微粉表面鍍覆研究進展》中介紹了目前的微粉鍍覆工藝存在的問題：由于研磨液、精磨片、線鋸等對金剛石顆粒的粒度要求比較細，這就需要對細粒度金剛石表面鍍覆，但目前工業上最細能做到5～10μm，且其性能還存在較高比率的漏鍍、連晶、鍍覆不均勻的問題，因此，應加大對細粒度金剛石微粉鍍覆的研究力度，以制備更優質的鍍鎳金剛石微粉。

另外文獻中并沒有對線鋸專用鍍鎳金剛石微粉表面鍍層中磷含量進行測算和控制，鍍鎳金剛石應用于線鋸時，上砂率是個很重要的考察指標，而影響上砂的根本因素就是鍍層中磷元素的含量。如何控制磷含量達到一個合適的指標也是目前需要研究的一個方向。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供一種金剛石微粉化學鍍鎳方法，用這種金剛石微粉化學鍍鎳方法進行金剛石微粉鍍鎳緩解了傳統金剛石鍍鎳工藝容易出現的漏鍍、鍍覆不均勻以及連晶的技術問題。