[發明專利]一種制備金剛石納米涂層的工藝

在審

• 申請號: 201911327418.2
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN110952071A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 陳彬;程積龍;錢立海;曹磊;劉洋;王松;張兢樂
• 申請（專利權）人: 銅陵精遠線模有限責任公司
• 主分類號: C23C16/27
• 分類號: C23C16/27;C23C16/02
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

本發明涉及金剛石涂層領域，具體是涉及一種制備金剛石納米涂層的工藝。包括對涂漆模具的內孔進行拋光處理，對拋光處理之后的涂漆模具進行強堿強酸處理，將去除鈷金屬的涂漆模具放置到涂層設備中，并向涂層設備中通入氫氣、甲烷，鉭絲穿過內孔，且鉭絲位于內孔的軸線處；涂層設備給鉭絲加熱，涂漆模具冷卻至室溫時，從涂層設備中取出涂漆模具，完成對內孔的涂層。對涂層之后的內孔的孔壁進行拋光處理。鉭絲位于孔的中心線處，加熱鉭絲可以使得甲烷分解出來的碳均勻分布在孔的內壁上。涂覆金剛石涂層之后再次進行拋光處理，可以進一步提高模具的光澤度。

技術領域

本發明涉及金剛石涂層領域，具體是涉及一種制備金剛石納米涂層的工藝。

背景技術

金剛石具有高強的硬度、耐磨性，高導熱率及化學穩定性，被視為是切削工具和機械元件的理想涂覆材料，其中，拉絲工藝中，在拉絲模具內沉積金剛石涂層可以提高涂漆模具的使用壽命和線材表面絕緣漆的表面質量，大大提高生產效率和降低生產成本。生長金剛石涂層的方法很多，主要有熱絲化學氣相沉積法、等離子化學氣相沉積法和物理氣相沉積法等。

高端電磁線在抗電壓、漆層附著力、卷繞、針孔等性能均有非常高的要求，需要涂漆模具表面粗糙度低，模具孔型尺寸更為穩定一致，保障每道次涂漆厚度均勻一致、漆層表面完整無傷痕。

現有的涂漆模具內孔涂層的耐磨性低且表面粗糙度高，導致長時間使用的模具必然存在規格變大、模孔表面產生溝槽、橢圓度大等現象，在電磁線的涂漆過程中易出現漆瘤、漆偏、漆層不均以及漆膜厚度不合格的現象，阻礙了電磁線電氣、機械性能一致性和穩定性，嚴重影響企業產品質量。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種制備金剛石納米涂層的工藝，能夠提高涂漆模具耐磨性，提高涂漆模具內孔的光澤度，進而提高加工出來的電磁線的質量。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種制備金剛石納米涂層的工藝，包括如下步驟：

S1，對涂漆模具的內孔進行拋光處理，用于降低內孔孔壁的粗糙度；

S2，對拋光處理之后的涂漆模具進行強堿強酸處理，去除內孔孔壁上摻雜的鈷金屬；

S3，將去除鈷金屬的涂漆模具放置到涂層設備中，并向涂層設備中通入氫氣、甲烷，氫氣體積與甲烷體積比為28～32：1；鉭絲穿過內孔，且鉭絲位于內孔的軸線處；涂層設備給鉭絲加熱，直至達到設定時間，甲烷在鉭絲的作用下分解出碳，涂覆在內孔的孔壁上，形成金剛石納米涂層，之后關閉涂層設備，完成對內孔(10)涂層的操作；

S4，涂漆模具冷卻至室溫時，從涂層設備中取出涂漆模具；

S5，對涂層之后的內孔的孔壁進行拋光處理。

進一步，步驟S1中對涂漆模具的內孔進行拋光處理的具體步驟如下：

在內孔中放入鉆石微粉溶液，鋼針伸入到鉆石微粉溶液，超聲波發射機器通過鋼針向鉆石微粉溶液傳導超聲波，鉆石微粉溶液撞擊內孔的孔壁，對內孔進行拋光。

進一步優選的，鉆石微粉溶液的濃度為35％，鉆石微粉溶液的粒度為1μm～2.5μm。

進一步，步驟S2中進行強堿強酸處理的具體步驟如下：

S20，采用強堿處理內孔的孔壁，時間為27min～33min；

S21，采用強酸處理內孔的孔壁，時間為4min～6min。

進一步優選的，強堿為添加H₂O₂的KOH；強酸為濃鹽酸。

進一步，步驟S3的具體步驟如下：