电镀金刚石工具的性能及改进研究（五）
但如果使金刚石表面全部金属化,金刚石颗粒表面拥有良好的导电性,不适用于电镀法制备金刚石工具。在埋砂的过程中,镀覆的金刚石与钢基体和镀层共同构成阴极,就会出现众多的金刚石颗粒相互粘结在一起形成成块的现象。因而研究人员采用表面有分散导电质点的金刚石制作电镀金刚石工具。方法是控制金刚石表面化学镀的程度,严格控制敏化液和活化液的浓度以及敏化和活化处理的时间,使金刚石表面上金属质点的数量保持在合适范围内。虽然金刚石表面上导电质点数量增多,可增加与镀层金属间的连接点,提高镀层与金刚石的结合性能。但当金属质点过于密集时,会形成连接成片的金属薄层。金刚石化学镀处理后,金刚石与镍钴基镀层之间的明显界线消失了,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。用经活化处理的金刚石制备电镀金刚石工具,在磨削加工Al2O3陶瓷工件时,材料去除量是未经活化处理的1.5倍。但采用这种方法,金刚石颗粒与镀层间可能只是原始意义上的化学结合,并未达到真正的化学结合键,分子间作用力可能占更大比例。
3.2CVD法
运用金刚石的CVD沉积技术对制备好的金刚石工具进行修复处理,不仅可使新形成的金刚石沉积于工具中的间隙里,又可以使工具中的金刚石颗粒得到再生机会,表面进一步发育完善,从而提高颗粒性能。MPCVD法已经成功地被用在电镀之后的金刚石颗粒与胎体金属之间出现的空隙修复。在SEM下观察用平均尺寸为16μm金刚石颗粒制备的电镀金刚石工具的表面形貌,会发现有棱角和表面不规则缺陷,在金刚石颗粒与胎体金属之间有凹面和空隙。把该工具放进MPCVD系统中沉积,金刚石颗粒平均尺寸增长为25μm,通过SEM观察金刚石颗粒与胎体金属之间的间隙得到弥补并且金刚石颗粒表面呈现出规则和饱满。采用这种方法对电镀金刚石工具进行修复,比未修复电镀金刚石工具具有更高切削力、耐磨性和颗粒结合力。在MPCVD过程中的高温下,金刚石与胎体间会形成碳-金属化学键,使金刚石颗粒与胎体金属之间产生强力结合。
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