提高电镀金刚石工具中金刚石与胎体结合力的工艺研究

作     者：黄志伟 

作者单位：河南农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李云东

授予年度：2008年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：电镀 镍瘤 金刚石 表面改性 强氧化处理 还原处理 

摘      要：课题主要研究目的为提高电镀金刚石工具中金刚石与胎体结合力。所采用的方法是利用强氧化处理与还原处理相结合表面改性技术对金刚石表面进行改性处理。本试验通过对金刚石表面改性机理分析,从理论上论述了表面改性的工艺可行性;对金刚石进行强氧化处理使表面碳原子得到氧化生成羟基(—OH)、羧基(—COOH)、和羰基(C=O)等基团,从而提高了金刚石颗粒的亲水性;对金刚石实施还原处理使金刚石表面吸附的镍离子还原成镍金属质点;研究了温度、时间对金刚石表面改性的影响,并分析了造成电镀金刚石工具表面镍瘤减少原因。从而,得出如下试验结果: 1.金刚石颗粒经强氧化处理后,金刚石表面存在有凹坑,增加了镀层与金刚石颗粒之间的接触面积,增强了镀层对金刚石颗粒的把持力,提高了电镀金刚石工具的磨削性能和使用寿命(磨削试验验证);同时电镀工具表面的结瘤现象得到了有效抑制 2.用经还原处理的金刚石制备电镀金刚石工具,通过扫描电子显微镜观察金刚石与镀层的结合状况,金刚石与镍钴基镀层之间的明显界限消失了,并有一些分散的镍钴连接点生长在金刚石与镀层的结合面上,从而形成镀层与金刚石颗粒之间的金属键结合,有效提高了电镀金刚石工具的磨削性能和使用寿命(磨削试验验证)。 3.通过正交试验方法确定出金刚石表面改性的最佳工艺参数。 4.利用上述工艺方法及参数成功地制造出性能优良的金刚石工具。