技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于超硬材料鍍覆領(lǐng)域,具體涉及一種超硬材料表面鍍鎳的方法。
背景技術(shù):
:隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,石材和建筑裝飾等行業(yè)的興起,對(duì)金剛石鋸片的需求越來越大。金剛石的刀頭是金剛石與胎體組成的復(fù)合材料,其性能取決于金剛石顆粒和胎體材料的性能以及金剛石顆粒與胎體材料間的結(jié)合強(qiáng)度,由于金剛石與一般金屬和合金之間具有很高的界面能,致使金剛石不能被一般的熔焊合金所浸潤(rùn)和焊合,在金剛石工具的使用中容易發(fā)生金剛石的碎裂和脫落,造成金剛石的大量浪費(fèi),導(dǎo)致鋸片成本的偏高。因此,增強(qiáng)金屬基體對(duì)金剛石顆粒的結(jié)合力,是提高金剛石利用率,提高我國(guó)金剛石工具質(zhì)量水平的關(guān)鍵。在已公開的專利申請(qǐng)中:申請(qǐng)日:2016.5.25申請(qǐng)?zhí)枺骸?016100098437”的申請(qǐng)中提到的“一種金剛石表面鍍鎳的方法”中是在活化過程中使用含貴金屬鈀的氯化鈀,采用的步驟是除油-水洗-活化-化學(xué)鍍鎳,將敏化和活化合并為一道工序,所得產(chǎn)品表面較平整。這使得金剛石表面鍍鎳處理的成本居高不下,又因?yàn)楝F(xiàn)有金剛石化學(xué)鍍鎳工藝中的敏化和活化工序比較復(fù)雜,工藝質(zhì)量難以穩(wěn)定。而本申請(qǐng)是根據(jù)金剛石與一般金屬和合金之間具有很高的界面能,致使金剛石不能被一般的熔焊合金所浸潤(rùn)和焊合,在金剛石工具的使用中容易發(fā)生金剛石的碎裂和脫落,造成金剛石的大量浪費(fèi),導(dǎo)致鋸片成本的偏高。本申請(qǐng)通過加入細(xì)鎳粉,經(jīng)過化學(xué)鍍鎳包覆形成枝狀鎳,鍍后鎳層是枝狀,從而達(dá)到增加與樹脂結(jié)合劑的把持力。在金剛石表面化學(xué)鍍鎳彌補(bǔ)了金剛石的一些缺點(diǎn):提高了金剛石的強(qiáng)度、金剛石與基體的界面結(jié)合能力、隔氧保護(hù)、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(xué)性能,還能提高金剛石工具的耐磨性和切削能力。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:綜上所述,為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本發(fā)明通過在金剛石表面化學(xué)復(fù)合鍍枝狀鎳的方法,使表面呈枝狀,大大增加了顆粒的與基體的結(jié)合力,提高了磨料的使用壽命。為實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種超硬材料表面鍍鎳的方法,步驟如下:將超硬材料進(jìn)行除油、粗化、親水化、敏化、活化、還原處理;然后將超硬材料進(jìn)行化學(xué)鍍;①、除油:采用堿性除油,在濃度為5~20g/l的堿溶液中煮沸30min,然后用蒸餾水沖洗2~3次;②、粗化處理:用濃度為50~100ml/l的硝酸煮30min,再用蒸餾水洗2~3次;③、親水化處理:用濃度為80~120ml/l的鉻酸浸泡10~20min,再用蒸餾水洗4~5次;④、敏化處理:將濃度為5~20g/l的SnCl2·2H2O和濃度為10~30ml/l的HCl在室溫下均勻攪拌4~5min制成敏化液,將超硬材料置于敏化液中浸泡4~5min后水洗至中性;⑤、活化處理:將濃度為0.2~1g/lPdCl2和濃度為5~20ml/l的HCl制成活化液;將敏化處理后的超硬材料放入活化液中在室溫下浸泡5~6min;⑥、還原處理:將活化處理后的超硬材料在濃度為20~50g/l的NaH2PO2·2H2O溶液中,室溫下浸泡3min;⑦、化學(xué)鍍:把經(jīng)過還原處理的超硬材料用化學(xué)鍍?nèi)芤哼M(jìn)行化學(xué)鍍,即可。進(jìn)一步,所述的超硬材料為金剛石。進(jìn)一步,所述的堿溶液為:氫氧化鈉溶液。進(jìn)一步,所述的HCl為分析純級(jí)別的。進(jìn)一步,所述化學(xué)鍍?nèi)芤旱呐浞綖椋毫蛩徭?8~22g/l,次亞磷酸鈉6~10g/l,乙酸鈉8~12g/l,檸檬酸鈉6~10g/l,硝酸鉛1.0~3.0g/l,十二烷基苯磺酸鈉0.1~0.7g/l,枝狀鎳粉18~22g/l,冰醋酸調(diào)PH值為4.6~5.6,溫度為70~90℃。進(jìn)一步,所述鎳粉粒度為2.5~4.5μm。進(jìn)一步,所述金剛石粒度為80~200目。本發(fā)明的有益效果:1、本發(fā)明的金剛石顆粒從掃描電鏡照片可以看出枝狀凸起的形貌,由于在鍍液中懸浮有枝狀鎳粉,枝狀鎳粉會(huì)和鎳共同在金剛石表面沉積,形成枝狀凸起。2、本發(fā)明通過對(duì)金剛石化學(xué)復(fù)合鍍鎳,使表面形成枝狀凸起,在做成樹脂磨具時(shí),可以大大提高金剛石與基體的結(jié)合力,延長(zhǎng)磨具的使用壽命。附圖說明圖1為金剛石通常方法化學(xué)鍍層SEM形貌圖圖2為本發(fā)明金剛石表面化學(xué)鍍枝狀鎳SEM形貌圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明:實(shí)施例1一種超硬材料表面鍍鎳的方法,步驟如下:將1000克拉粒度為120~140目的金剛石進(jìn)行除油、粗化、親水化、敏化、活化、還原處理;除油:在10g/l的NaOH溶液中煮沸30min,然后用蒸餾水沖洗3次;粗化處理:用80ml/l硝酸煮30min,蒸餾水洗3次;親水化處理:用濃度為100ml/l的鉻酸浸泡15min,再用蒸餾水洗4次;敏化處理:SnCl2·2H2O10g/l,HCL20ml/l;溫度:室溫;將金剛石置于敏化液中浸泡5min,水洗至中性;活化處理:PdCl20.5g/l,HCl10ml/l;溫度:室溫;時(shí)間:5min;還原處理:NaH2PO2·2H2O30g/l,溫度:室溫,時(shí)間:3min;將鍍夜加熱到80℃,倒入盛有處理好的金剛石燒杯中,把燒杯放入水浴槽內(nèi),調(diào)整攪拌速度為180r/min,反應(yīng)30min,化學(xué)鍍液的配方為:試劑名稱硫酸鎳次亞磷酸鈉乙酸鈉檸檬酸鈉硝酸鉛十二烷基苯磺酸鈉枝狀鎳粉用量(g/l)2081082.00.418停止反應(yīng)后,更新化學(xué)鍍液,重復(fù)兩次。取出鍍后的金剛石用蒸餾水清洗5次,烘干,在金剛石表面形成了枝狀凸起。附圖1為金剛石通常方法化學(xué)鎳SEM形貌圖,附圖2為本發(fā)明金剛石表面鍍枝狀鎳SEM形貌圖。通過對(duì)比可以看出,圖1金剛石化學(xué)鍍層表面凸起比較低,圖2金剛石化學(xué)鍍層表面較粗糙,致密,呈枝狀,大大增加了與樹脂結(jié)合劑的把持力。實(shí)施例2一種超硬材料表面鍍鎳的方法,步驟如下:將1000克拉粒度為140~170目的金剛石進(jìn)行除油、粗化、親水化、敏化、活化、還原處理,同實(shí)施1;將鍍夜加熱到90℃,倒入盛有處理好的金剛石燒杯中,把燒杯放入水浴槽內(nèi),調(diào)整攪拌速度為160r/min,反應(yīng)30min,化學(xué)鍍液的配方為:試劑名稱硫酸鎳次亞磷酸鈉乙酸鈉檸檬酸鈉硝酸鉛十二烷基苯磺酸鈉枝狀鎳粉用量(g/l)2081082.00.420停止反應(yīng)后,更新化學(xué)鍍液,重復(fù)兩次。取出鍍后的金剛石用蒸餾水清洗5次,烘干,在金剛石表面形成了枝狀凸起。實(shí)施例3一種超硬材料表面鍍鎳的方法,步驟如下:將1000克拉粒度為170~200目的金剛石進(jìn)行除油、粗化、敏化、親水化、活化、還原處理,同實(shí)施1;將鍍液加熱到90℃,倒入盛有處理好的金剛石燒杯中,把燒杯放入水浴槽內(nèi),調(diào)整攪拌速度為140r/min,反應(yīng)30min,化學(xué)鍍液的配方為:試劑名稱硫酸鎳次亞磷酸鈉乙酸鈉檸檬酸鈉硝酸鉛十二烷基苯磺酸鈉枝狀鎳粉用量(g/l)2081082.00.420停止反應(yīng)后,更新化學(xué)鍍液,重復(fù)兩次。取出鍍后的金剛石用蒸餾水清洗5次,烘干,在金剛石表面形成了枝狀凸起。實(shí)施例4將1000克拉粒度為80~100目的金剛石進(jìn)行除油、粗化、敏化、親水化、活化、還原處理,同實(shí)施1;將鍍夜加熱到75℃,倒入盛有處理好的金剛石燒杯中,把燒杯放入水浴槽內(nèi),調(diào)整攪拌速度為200r/min,反應(yīng)30min,化學(xué)鍍液的配方為:試劑名稱硫酸鎳次亞磷酸鈉乙酸鈉檸檬酸鈉硝酸鉛十二烷基苯磺酸鈉枝狀鎳粉用量(g/l)2081082.00.418停止反應(yīng)后,更新化學(xué)鍍液,重復(fù)兩次。取出鍍后的金剛石用蒸餾水清洗5次,烘干,在金剛石表面形成了枝狀凸起。要說明的是,上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的說明而非限制,所屬
技術(shù)領(lǐng)域:
普通技術(shù)人員的等同替換或者根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)而做的其它修改,只要沒有超出本發(fā)明技術(shù)方案的思路和范圍,均應(yīng)包含在本發(fā)明所要求的權(quán)利范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3