Met die transformasie van vervaardiging tot hoë-end, die vinnige ontwikkeling op die gebied van skoon energie en die ontwikkeling van halfgeleier- en fotovoltaïese nywerhede, met die groeiende vraag na diamantgereedskap met hoë doeltreffendheid en hoë presisie-verwerkingsvermoë, maar kunsmatige diamantpoeier as die belangrikste grondstof, is die vashoukrag van diamant en matriks nie maklik nie, en die vroeë lewensduur van die metaalgereedskap is kort. Om hierdie probleme op te los, gebruik die bedryf oor die algemeen die oppervlakbedekking van diamantpoeier met metaalmateriale om die oppervlakkenmerke te verbeter, duursaamheid te verhoog en sodoende die algehele gehalte van die gereedskap te verbeter.
Die diamantpoeier-oppervlakbedekkingsmetode is meer, insluitend chemiese plating, elektroplating, magnetron-sputterplating, vakuumverdampingplating, warm barsreaksie, ens., insluitend chemiese plating en plating met volwasse proses, eenvormige bedekking, kan die laagsamestelling en dikte akkuraat beheer, die voordele van aangepaste bedekking, het die bedryf se twee mees gebruikte tegnologieë geword.
1. chemiese platering
Diamantpoeier-chemiese bedekking is om die behandelde diamantpoeier in die chemiese bedekkingsoplossing te plaas, en die metaalione in die bedekkingsoplossing te deponeer deur die werking van die reduseermiddel in die chemiese bedekkingsoplossing, wat 'n digte metaallaag vorm. Tans is die mees gebruikte diamantchemiese plateer chemiese nikkelplatering-fosfor (Ni-P) binêre legering, gewoonlik chemiese nikkelplatering genoem.
01 Samestelling van chemiese nikkelplateringsoplossing
Die samestelling van die chemiese plateringsoplossing het 'n beslissende invloed op die gladde verloop, stabiliteit en bedekkingskwaliteit van die chemiese reaksie. Dit bevat gewoonlik die hoofsout, reduseermiddel, komplekseerder, buffer, stabiliseerder, versneller, oppervlakaktiewe middel en ander komponente. Die verhouding van elke komponent moet noukeurig aangepas word om die beste bedekkingseffek te verkry.
1, hoofsout: gewoonlik nikkelsulfaat, nikkelchloried, nikkelaminosulfonsuur, nikkelkarbonaat, ens., die hoofrol daarvan is om 'n nikkelbron te verskaf.
2. Reduktiewe middel: dit verskaf hoofsaaklik atomiese waterstof, reduseer Ni2+ in die plateringsoplossing tot Ni en deponeer dit op die oppervlak van diamantdeeltjies, wat die belangrikste komponent in die plateringsoplossing is. In die industrie word natrium sekondêre fosfaat met sterk reduksievermoë, lae koste en goeie plateringsstabiliteit hoofsaaklik as die reduseermiddel gebruik. Die reduksiestelsel kan chemiese platering by lae en hoë temperatuur bereik.
3, komplekse middel: die deklaagoplossing kan neerslag veroorsaak, die stabiliteit van die deklaagoplossing verbeter, die lewensduur van die plateringsoplossing verleng, die afsettingspoed van nikkel verbeter, die kwaliteit van die deklaag verbeter, en oor die algemeen word suursteensuur, sitroensuur, melksuur en ander organiese sure en hul soute gebruik.
4. Ander komponente: die stabiliseerder kan die ontbinding van die plateringsoplossing inhibeer, maar omdat dit die voorkoms van chemiese plateringsreaksies sal beïnvloed, is matige gebruik nodig; die buffer kan H+ produseer tydens die chemiese nikkelplateringsreaksie om die deurlopende stabiliteit van pH te verseker; die oppervlakaktiewe middel kan die porositeit van die laag verminder.
02 Die chemiese nikkelplateringsproses
Die chemiese platering van die natriumhipofosfaatstelsel vereis dat die matriks sekere katalitiese aktiwiteit moet hê, en die diamantoppervlak self het nie 'n katalitiese aktiwiteitsentrum nie, daarom moet dit voorbehandel word voor die chemiese platering van diamantpoeier. Die tradisionele voorbehandelingsmetode van chemiese platering is olieverwydering, growwering, sensitisering en aktivering.
(1) Olieverwydering, growwering: Olieverwydering is hoofsaaklik om die olie, vlekke en ander organiese besoedelingstowwe op die oppervlak van die diamantpoeier te verwyder, om die noue passing en goeie werkverrigting van die daaropvolgende laag te verseker. Die growwering kan klein putjies en krake op die oppervlak van die diamant vorm, wat die oppervlakruheid van die diamant verhoog, wat nie net bevorderlik is vir die adsorpsie van metaalione op hierdie plek nie, die daaropvolgende chemiese platering en elektroplatering vergemaklik, maar ook stappe op die oppervlak van die diamant vorm, wat gunstige toestande bied vir die groei van chemiese platering of elektroplatering van metaalafsettingslaag.
Gewoonlik gebruik die olieverwyderingstap die NaOH en ander alkaliese oplossing as die olieverwyderingsoplossing, en vir die growweringstap word die salpetersuur en ander suuroplossing as die ru-chemiese oplossing gebruik om die diamantoppervlak te ets. Daarbenewens moet hierdie twee skakels met 'n ultrasoniese skoonmaakmasjien gebruik word, wat bevorderlik is vir die verbetering van die doeltreffendheid van diamantpoeierolieverwydering en growwering, wat tyd bespaar in die olieverwyderings- en growweringproses, en die effek van olieverwydering en growwering verseker.
(2) Sensitisering en aktivering: die sensitisering- en aktiveringsproses is die mees kritieke stap in die hele chemiese plateringsproses, wat direk verband hou met of die chemiese platering uitgevoer kan word. Sensitisering is om maklik geoksideerde stowwe op die oppervlak van diamantpoeier te adsorbeer wat nie outokatalitiese vermoë het nie. Die aktivering is om die oksidasie van hipofosforsuur en katalities aktiewe metaalione (soos metaalpalladium) op die reduksie van nikkeldeeltjies te adsorbeer, om sodoende die afsettingstempo van die deklaag op die oppervlak van diamantpoeier te versnel.
Oor die algemeen is die sensitiserings- en aktiveringsbehandelingstyd te kort, die vorming van die palladiumpunt op die diamantoppervlakmetaal is minder, die adsorpsie van die deklaag is onvoldoende, die deklaag val maklik af of dit is moeilik om 'n volledige deklaag te vorm, en die behandelingstyd is te lank, wat veroorsaak dat die palladiumpunt vermors word, daarom is die beste tyd vir sensitiserings- en aktiveringsbehandeling 20~30 minute.
(3) Chemiese nikkelplatering: die chemiese nikkelplateringsproses word nie net beïnvloed deur die samestelling van die bedekkingsoplossing nie, maar ook deur die temperatuur en pH-waarde van die bedekkingsoplossing. Tradisionele hoëtemperatuur chemiese nikkelplatering, die algemene temperatuur is tussen 80 en 85 ℃, bo 85 ℃ veroorsaak dit maklik ontbinding van die bedekkingsoplossing, en hoe laer as 85 ℃ temperatuur, hoe vinniger die reaksiespoed. Wat die pH-waarde betref, soos die pH toeneem, sal die bedekkingsafsettingstempo styg, maar die pH sal ook veroorsaak dat nikkelsout-sedimentvorming die chemiese reaksiespoed belemmer. Daarom word die chemiese bedekkingsafsettingstempo, bedekkingsdigtheid, korrosiebestandheid van die bedekking, bedekkingsdigtheidsmetode en bedekkingsdiamantpoeier tydens die proses van chemiese nikkelplatering beheer om aan die vraag van industriële ontwikkeling te voldoen deur die samestelling en verhouding van die chemiese bedekkingsoplossing, asook die toestande van die chemiese bedekkingsproses te optimaliseer.
Daarbenewens mag 'n enkele laag nie die ideale laagdikte bereik nie, en daar kan borrels, gaatjies en ander defekte wees, dus kan veelvuldige lae geneem word om die kwaliteit van die laag te verbeter en die verspreiding van bedekte diamantpoeier te verhoog.
2. elektro-nikkeling
As gevolg van die teenwoordigheid van fosfor in die deklaag na chemiese nikkelplatering met diamant, lei dit tot swak elektriese geleidingsvermoë, wat die sandlaaiproses van die diamantgereedskap (die proses om die diamantdeeltjies op die matriksoppervlak vas te maak) beïnvloed, sodat die plateringslaag sonder fosfor in die vorm van nikkelplatering gebruik kan word. Die spesifieke aksie is om die diamantpoeier in die deklaagoplossing wat nikkelione bevat, te plaas. Die diamantdeeltjies raak in kontak met die negatiewe kragelektrode in die katode. Die nikkelmetaalblok word in die plateringsoplossing gedompel en met die positiewe kragelektrode verbind om die anode te word. Deur die elektrolitiese werking word die vrye nikkelione in die deklaagoplossing tot atome op die diamantoppervlak gereduseer, en die atome groei in die deklaag in.
01 Samestelling van die plateringsoplossing
Soos die chemiese plateringsoplossing, verskaf die elektroplateringsoplossing hoofsaaklik die nodige metaalione vir die elektroplateringsproses, en beheer die nikkelafsettingsproses om die vereiste metaallaag te verkry. Die hoofkomponente daarvan sluit in hoofsout, anode-aktiewe middel, buffermiddel, bymiddels, ensovoorts.
(1) Hoofsout: hoofsaaklik met behulp van nikkelsulfaat, nikkelaminosulfonaat, ens. Oor die algemeen, hoe hoër die hoofsoutkonsentrasie, hoe vinniger die diffusie in die plateringsoplossing, hoe hoër die stroomdoeltreffendheid, die metaalafsettingstempo, maar die deklaagkorrels sal growwer word, en hoe minder die hoofsoutkonsentrasie, hoe swakker die geleidingsvermoë van die deklaag, en dit is moeilik om te beheer.
(2) Anode-aktiewe middel: omdat die anode maklik passiveerbaar is en maklik swak geleidingsvermoë het, wat die eenvormigheid van die stroomverspreiding beïnvloed, is dit nodig om nikkelchloried, natriumchloried en ander middels as anodiese aktiveerder by te voeg om anode-aktivering te bevorder en die stroomdigtheid van die anode-passivering te verbeter.
(3) Buffermiddel: soos die chemiese plateringsoplossing, kan die buffermiddel die relatiewe stabiliteit van die plateringsoplossing en die katode-pH handhaaf, sodat dit binne die toelaatbare reeks van die elektroplateringsproses kan wissel. Algemene buffermiddels bevat boorsuur, asynsuur, natriumbikarbonaat, ensovoorts.
(4) Ander bymiddels: volgens die vereistes van die deklaag, voeg die regte hoeveelheid heldermiddel, gelykmaakmiddel, benattingsmiddel en diverse middels en ander bymiddels by om die kwaliteit van die deklaag te verbeter.
02 Diamant-geelektroplateerde nikkelvloei
1. Voorbehandeling voor platering: diamant is dikwels nie geleidend nie en moet met 'n laag metaal geplateer word deur ander bedekkingsprosesse. Chemiese plateringsmetodes word dikwels gebruik om 'n metaallaag voor te plateer en te verdik, dus sal die kwaliteit van die chemiese bedekking die kwaliteit van die plateringslaag tot 'n sekere mate beïnvloed. Oor die algemeen het die fosforinhoud in die bedekking na chemiese platering 'n groot impak op die kwaliteit van die bedekking, en die hoë fosforbedekking het relatief beter korrosieweerstand in 'n suur omgewing, die bedekkingsoppervlak het meer tumorbult, groot oppervlakruheid en geen magnetiese eienskappe nie; die medium fosforbedekking het beide korrosieweerstand en slytasieweerstand; die lae fosforbedekking het relatief beter geleidingsvermoë.
Daarbenewens, hoe kleiner die deeltjiegrootte van die diamantpoeier, hoe groter die spesifieke oppervlakarea. Wanneer dit bedek word, is dit maklik om in die plateringsoplossing te dryf, wat lekkasies, plating en los laagverskynsels sal veroorsaak. Voor plating moet die fosforinhoud en -gehalte beheer word, en die geleidingsvermoë en digtheid van die diamantpoeier moet beheer word om die poeier se dryfbaarheid te verbeter.
2, nikkelplatering: Tans word diamantpoeierplatering dikwels die rolbedekkingsmetode gebruik, dit wil sê, die regte hoeveelheid elektroplateringsoplossing word by die bottelering gevoeg, 'n sekere hoeveelheid kunsmatige diamantpoeier word by die elektroplateringsoplossing gevoeg. Deur die rotasie van die bottel word die diamantpoeier in die bottelering aangedryf om te rol. Terselfdertyd word die positiewe elektrode aan die nikkelblok gekoppel, en die negatiewe elektrode aan die kunsmatige diamantpoeier. Onder die werking van die elektriese veld vorm die vry nikkelione in die plateringsoplossing metaalnikkel op die oppervlak van die kunsmatige diamantpoeier. Hierdie metode het egter die probleme van lae bedekkingsdoeltreffendheid en ongelyke bedekking, daarom het die roterende elektrodemetode ontstaan.
Die roterende elektrodemetode is om die katode in diamantpoeierplatering te roteer. Hierdie manier kan die kontakarea tussen die elektrode en diamantdeeltjies vergroot, die eenvormige geleidingsvermoë tussen die deeltjies verhoog, die ongelyke verskynsel van bedekking verbeter en die produksiedoeltreffendheid van diamantnikkelplatering verbeter.
kort opsomming
As die hoofgrondstof van diamantgereedskap, is die oppervlakmodifikasie van diamantmikropoeier 'n belangrike manier om die matriksbeheerkrag te verbeter en die lewensduur van die gereedskap te verbeter. Om die sandladingstempo van diamantgereedskap te verbeter, kan 'n laag nikkel en fosfor gewoonlik op die oppervlak van die diamantmikropoeier geplateer word om 'n sekere geleidingsvermoë te hê, en dan die plateringslaag verdik deur nikkelplatering, en die geleidingsvermoë verbeter. Daar moet egter op gelet word dat die diamantoppervlak self nie 'n katalitiese aktiewe sentrum het nie, dus moet dit voor die chemiese platering voorbehandel word.
verwysingsdokumentasie:
Liu Han. Studie oor die oppervlakbedekkingstegnologie en kwaliteit van kunsmatige diamantmikropoeier [D]. Zhongyuan Instituut vir Tegnologie.
Yang Biao, Yang Jun, en Yuan Guangsheng. Studie oor die voorbehandelingsproses van diamantoppervlakbedekking [J]. Ruimteruimte-standaardisering.
Li Jinghua. Navorsing oor die oppervlakmodifikasie en toepassing van kunsmatige diamantmikropoeier wat vir draadsaag gebruik word [D]. Zhongyuan Instituut vir Tegnologie.
Fang Lili, Zheng Lian, Wu Yanfei, et al. Chemiese nikkelplateringsproses van kunsmatige diamantoppervlakke [J]. Tydskrif van IOL.
Hierdie artikel word herdruk in die superharde materiaalnetwerk
Plasingstyd: 13 Maart 2025
