Metoder til overflademetallisering af diamant

I den sidste artikel talte vi om årsagen til og princippet om diamantoverflademetallisering. I denne periode vil vi tale om de almindelige metoder til diamantoverflademetallisering i ind- og udland, hovedsageligt inklusive kemisk plettering, saltbadmetode, vakuumdampbelægning, pulverdækket sintring

 

1. Kemisk plettering plus galvanisering
Denne metode refererer specifikt til først at afsætte metaller såsom Ni, Co, Cu eller Ni-W, Co-W og andre sammensatte metaller på diamantoverfladen gennem oxidations-reduktionsreaktion for at få diamanten til at ankomme til butikken, og derefter galvanisere den til få den nødvendige belægning. De kemiske pletterings- og galvaniseringsprodukter af diamantpartikler bruges normalt kun til harpiksbundne værktøjer, som kan øge overfladeruheden af ​​diamantpartikler, forbedre den fysiske holdekraft af bindingen på partiklerne, og samtidig kan belægningen kompensere for de indre defekter af diamantpartikler, forbedre deres mekaniske egenskaber og termiske stabilitet.
Det er værd at bemærke, at strømløs plettering eller plettering af Ni, Co og Cu på diamantoverfladen ikke er anvendelig til metalbindingsværktøjer. Selv produkter belagt med Ni-W og Co-W legeringer kan ikke bruges til metalbindingsværktøjer, fordi Ni og Co er grafitiserede elementer og ikke kan spille en metallurgisk bindende rolle.

2. Saltbadsmetode
Saltbadsplettering er at tilføje metalpulver såsom Ti eller Cr i chloridet, og derefter lægge diamantpartiklerne i den blandede opløsning og opvarme opløsningen til 850 grader ~ 1100 grader. Efter saltbadsbehandling i 1 ~ 2 timer dannes den tilsvarende carbidbelægning på diamantoverfladen. Den største fordel ved denne metode er, at belægningen er fast kombineret med diamant; Ulempen er, at belægningstemperaturen er høj, processen med at adskille diamant fra saltbad efter plettering er kompleks, og belægningsomkostningerne er høje.

3. Vakuumplettering
Diamantoverfladen, der bruges til metalbundne diamantværktøjer, såsom savklinger og geologiske bits, bør være belagt med stærke karbiddannende elementer, såsom Ti, cr, Mo, w, V osv. Disse metaller aflejres generelt på diamanten overflade ved vakuumplettering, men denne metode kræver vakuumudstyr, og processen er kompleks. På nuværende tidspunkt omfatter de almindeligt anvendte vakuumbelægningsteknologier i ind- og udland følgende:
(1) Vacuum Physical Vapor Deposition (PVD)
Vakuumfysisk dampaflejring refererer til brugen af ​​vakuumfordampningscoater, magnetronforstøvningscoater eller ionstrålecoater og andet udstyr til at støvsuge målmetallet ind i atomer, molekyler eller ioner og afsætte dem direkte på overfladen af ​​pletteringsstykket. Ifølge de forskellige forgasningsmetoder under belægning kan metoden opdeles i vakuumfordampningsplettering, vakuumforstøvningsplettering og vakuumionplettering.
Denne metode har dog nogle ulemper, såsom lav enkeltbelægningsmængde, ujævn belægning, plettering let at gå glip af, fysisk adhæsion mellem belægning og diamant, ingen kemisk metallurgikombination osv.; For at opnå den bedste belægningsstruktur er det vanskeligt at realisere industriel anvendelse på grund af gentagen plettering.
(2) Vakuum kemisk dampaflejring (CVD)
Kemisk dampaflejring (CVP) er dannelsen af ​​belægninger ved kemisk reaktion af gasformige stoffer på faste overflader under bestemte tryk-, temperatur- og tidsbetingelser. CVD refererer generelt til indføringen af ​​gasformige forbindelser (såsom halogenider osv.) af det belagte metal i reaktionskammeret i den beklædte del og den termiske nedbrydning eller kemiske syntese af kontakten med emnet for at danne belægningen.
Imidlertid er reaktionstemperaturen for denne metode generelt så høj som 900 ~ 1200 grader, hvilket er let at beskadige diamanten; Ligesom PVD er den reaktive gasfase vanskelig at trænge ind i de akkumulerede partikler, mængden af ​​enkelt belægning er lav, og omkostningerne er høje.

4. Pulverdækket sintring
Brugen af ​​kontaktreaktion mellem metalpulver og diamant ved høj temperatur for at danne carbid eller metallag på overfladen af ​​diamant kaldes pulverdækket sintringsmetode eller fast pulverkontaktreaktionsmetode. Dannelsen af ​​belægningen er faktisk, at metaloxiderne i pulveret (såsom WO3, WO2, MoO3, MoO2) er flygtige ved høj temperatur og reagerer med kulstofatomer på diamantoverfladen for at danne karbider.
Selvom denne metode kan øge mængden af ​​enkelt belægning, fordi belægningstemperaturen generelt er højere end 850 grader, vil diamanten blive oxideret, og trykstyrken vil blive reduceret. De faktiske anvendelsesresultater viser, at forbedringen af ​​diamantværktøjets ydeevne ikke er indlysende.