Kaip gamyba iki aukščiausios klasės pertvarkos, greitas švarios energijos ir puslaidininkių bei fotoelektrinės pramonės plėtros plėtra, didelis deimantų įrankių, augančių deimantų įrankių, didėjimo ir aukšto tikslumo apdorojimo poreikis, tačiau dirbtiniai deimantiniai milteliai, nes svarbiausia žaliava, deimantų apygarda ir „Matrix“ laikymo jėga nėra stipri lengva, ankstyvas karbido įrankis nėra ilgas. Siekdama išspręsti šias problemas, pramonė paprastai priima deimantų miltelių paviršiaus dangą su metalinėmis medžiagomis, kad pagerintų jo paviršiaus charakteristikas, padidintų patvarumą, kad pagerintų bendrą įrankio kokybę.
Deimantinio miltelių paviršiaus dengimo metodas yra daugiau, įskaitant cheminį dengimą, elektroplinimą, magnetronų dulkinimo dengimą, vakuuminio garinimo dengimą, karšto sprogimo reakciją ir kt., Įskaitant cheminį dengimą ir paslėpimą su subrendusiu procesu, vienoda danga, gali tiksliai kontroliuoti dangos kompoziciją ir storią, pritaikytos dengimo pranašumus, dažniausiai naudojama dvi pramonės technologijos.
1. Cheminė danga
Deimantų miltelių cheminė danga yra sudėti apdorotus deimantinius miltelius į cheminio dangos tirpalą ir įtraukti metalo jonus į dangos tirpalą, veikiant redukuojančiam agentui cheminio dangos tirpale, sudarydamas tankią metalinę dangą. Šiuo metu plačiausiai naudojamas deimantinis cheminis padavimas yra cheminis nikelio dengimo-fosforo (Ni-P) dvejetainis lydinys, paprastai vadinamas cheminiu nikelio danga.
01 Cheminio nikelio dengimo tirpalo sudėtis
Cheminio dengimo tirpalo sudėtis turi lemiamą įtaką sklandžiam jo cheminės reakcijos pažangai, stabilumui ir dengimo kokybei. Paprastai jame yra pagrindinės druskos, redukuojančios agento, komplekso, buferio, stabilizatoriaus, akceleratoriaus, paviršiaus aktyviosios medžiagos ir kitų komponentų. Kiekvieno komponento dalis turi būti atidžiai sureguliuota, kad būtų pasiektas geriausias dangos efektas.
1, pagrindinė druska: Paprastai nikelio sulfatas, nikelio chloridas, nikelio amino sulfoninė rūgštis, nikelio karbonatas ir kt., Pagrindinis jo vaidmuo yra suteikti nikelio šaltinį.
2. Redukcinis agentas: jis daugiausia suteikia atominį vandenilį, sumažina Ni2 + dengimo tirpale į Ni ir nusodina jį ant deimantų dalelių paviršiaus, o tai yra svarbiausias dengimo tirpalo komponentas. Pramonėje natrio antrinis fosfatas, turintis stiprų sugebėjimą sumažinti, mažos sąnaudos ir geras dengimo stabilumas, daugiausia naudojamas kaip redukuojantis agentas. Redukcijos sistema gali pasiekti cheminį plokštę žemoje temperatūroje ir aukštoje temperatūroje.
3, Sudėtingas agentas: dangos tirpalas gali nusodinti nusodinimą, padidinti dangos tirpalo stabilumą, prailginti dengimo tirpalo tarnavimo laiką, pagerinti nikelio nusėdimo greitį, pagerinti dangos sluoksnio kokybę, paprastai naudokite sukcinino rūgšties, citrinos rūgšties, pieno rūgšties ir kitų organinių rūgščių bei jų druskos kokybę.
4. Kiti komponentai: stabilizatorius gali slopinti dengimo tirpalo skilimą, tačiau todėl, kad jis turės įtakos cheminės dengimo reakcijos atsiradimui, reikia vidutinio naudojimo; Buferis gali gaminti H + cheminio nikelio dengimo reakcijos metu, kad būtų užtikrintas nuolatinis pH stabilumas; paviršiaus aktyvioji medžiaga gali sumažinti dangos poringumą.
02 Cheminio nikelio dengimo procesas
Natrio hipofosfato sistemos cheminis padavimas reikalauja, kad matrica turėtų turėti tam tikrą katalizinį aktyvumą, o pats deimantinis paviršius neturi katalizinio aktyvumo centro, todėl prieš cheminį deimantų miltelių cheminį dengimą ją reikia iš anksto apdoroti. Tradicinis išankstinio gydymo cheminio dengimo metodas yra alyvos pašalinimas, šiurkštūs, sensibilizacijos ir aktyvacijos.
(1) Alyvos pašalinimas, šiurkšti: alyvos pašalinimas yra daugiausia siekiant pašalinti aliejų, dėmes ir kitus organinius teršalus ant deimantų miltelių paviršiaus, kad būtų užtikrintas artimas vėlesnės dangos veikimas. Sumažėjimas gali susidaryti kai kurias deimanto paviršiaus mažas duobes ir įtrūkimus, padidinti deimanto paviršiaus šiurkštumą, o tai ne tik skatina metalo jonų adsorbciją šioje vietoje, palengvindami vėlesnius cheminio plovimo ir elektroplinimo metalo augimo ir elektroplinimo laiptelius, bet taip pat sudaro laiptelius ant deimanto paviršiaus.
Paprastai alyvos pašalinimo žingsnis paprastai naudoja NaOH ir kitą šarminį tirpalą kaip alyvos pašalinimo tirpalą, o šiurkščiai - azoto rūgšties ir kitas rūgšties tirpalas naudojamas kaip neapdorotas cheminis tirpalas deimanto paviršiui išgraviruoti. Be to, šie du ryšiai turėtų būti naudojami su ultragarsiniu valymo mašina, kuri skatina pagerinti deimantų miltelių alyvos pašalinimo ir šiurkštaus efektyvumą, sutaupyti laiko alyvos pašalinimo ir šiurkštaus proceso metu ir užtikrinti alyvos pašalinimo ir šiurkštaus pokalbio poveikį,
(2) Sensibilizavimas ir aktyvinimas: Sensibilizacijos ir aktyvavimo procesas yra pats kritiškiausias žingsnis visame cheminio dengimo procese, tiesiogiai susijęs su tuo, ar galima atlikti cheminį plokštę. Sensibilizavimas yra adsorbuoti lengvai oksiduotos medžiagos ant deimantų miltelių paviršiaus, kuris neturi autokatalitinių galimybių. Suaktyvinimas yra adsorbuoti hipofosforo rūgšties ir kataliziškai aktyvių metalo jonų (pvz., Metalo paladžio) oksidaciją mažinant nikelio daleles, kad būtų pagreitinta denonavimo miltelių paviršiaus nusėdimo greitis.
Paprastai tariant, sensibilizacijos ir aktyvacijos apdorojimo laikas yra per trumpas, deimantinio paviršiaus metalo paladžio taško susidarymas yra mažesnis, dangos adsorbcija yra nepakankama, dangos sluoksnis lengva nukristi arba sunku suformuoti visą dangą, o gydymo laikas yra per ilgas, o paladžio taško taško švaistymas, todėl geriausias laikas sensibilizavimui ir aktyvinimui yra 20 ~ 30 min.
(3) Cheminio nikelio dengimas: cheminio nikelio dengimo procesui įtakos turi ne tik dangos tirpalo sudėtis, bet ir įtaka dangos tirpalo temperatūra ir pH vertė. Tradicinis aukštos temperatūros cheminis nikelio danga, bendroji temperatūra bus 80 ~ 85 ℃, daugiau nei 85 ℃ lengva sukelti dengimo tirpalo skilimą, o žemesnėje nei 85 ℃ temperatūroje, tuo greitesnis reakcijos greitis. Esant pH vertei, didėjant pH padidintam dangos nusėdimo greičiui, tačiau pH taip pat sukels nikelio druskos nuosėdų formavimąsi slopins cheminės reakcijos greitį, taigi cheminio nikelio dengimo procese optimizuodami cheminio dengimo tirpalo kompoziciją ir santykį, cheminio dengimo proceso sąlygas, kontroliuojant cheminio dangos danga, dangos tankį, padengimo korozijos atsparumą, dangos tankio metodą.
Be to, viena danga gali nepasiekti idealaus dangos storio, todėl gali būti burbuliukų, skylių ir kitų defektų, todėl norint pagerinti dangos kokybę ir padidinti padengtų deimantų miltelių dispersiją, galima paimti daugybę dangų.
2. Elektro nickeling
Dėl fosforo buvimo dangos sluoksnyje po deimanto cheminio nikelio dengimo jis sukelia blogą elektrinį laidumą, o tai daro įtaką deimanto įrankio smėlio apkrovos procesui (deimantų dalelių pritvirtinimo prie matricos paviršiaus procesą), todėl deimanto diegimo diegimo būdu), todėl nikelio dengimo būdu galima naudoti nikelio dangą. Specifinė operacija yra sudėti deimantinius miltelius į dengimo tirpalą, kuriame yra nikelio jonų, deimantinės dalelės liečiasi su neigiamu galios neigiamu elektrodu į katodą, nikelio metalo bloką, panardintą į dengimo tirpalą, ir sujungtos su teigiamu galingumu elektrodu, kad taptų anodu, per elektrolitinį poveikį, laisvieji nikelio jonai yra sumažinami iki atomų deimantų paviršiuje, o atomai - į dangą.
01 Dengimo tirpalo sudėtis
Kaip ir cheminio dengimo tirpalas, elektropliacinis tirpalas daugiausia pateikia reikiamus metalo jonus elektropliacijos procesui ir kontroliuoja nikelio nusėdimo procesą, kad gautų reikiamą metalo dangą. Pagrindiniai jo komponentai yra pagrindinė druska, anodo aktyviosios medžiagos, buferio agentas, priedai ir pan.
)
(2) Anodo aktyviosios medžiagos agentas: Kadangi anodas yra lengvai pasyvus, lengvai gaunamas prastas laidumas, turintis įtakos srovės pasiskirstymo vienodumui, todėl reikia pridėti nikelio chloridą, natrio chloridą ir kitus agentus kaip anodinį aktyvatorių, kad būtų galima skatinti anodo aktyvaciją, pagerinti srovės tankį anode.
(3) Buferio agentas: Kaip ir cheminis dengimo tirpalas, buferio agentas gali išlaikyti santykinį dengimo tirpalo ir katodo pH stabilumą, kad jis galėtų svyruoti leistiname elektroplavimo proceso diapazone. Paprastas buferio agentas turi boro rūgštį, acto rūgštį, natrio bikarbonatą ir pan.
(4) Kiti priedai: Pagal dangos reikalavimus pridėkite reikiamą kiekį ryškaus agento, išlyginamojo agento, drėkinimo agento ir įvairių agentų bei kitų priedų, kad pagerintumėte dangos kokybę.
02 Deimantinis elektropliuotas nikelio srautas
1. Išankstinis apdorojimas prieš dengimą: Deimantas dažnai nėra laidus ir jį reikia padengti metalo sluoksniu per kitus dengimo procesus. Cheminio dengimo metodas dažnai naudojamas metalo sluoksniui iš anksto dengti ir sutirštinti, todėl cheminės dangos kokybė tam tikru mastu paveiks dengimo sluoksnio kokybę. Paprastai tariant, fosforo kiekis dangoje po cheminio pluošto daro didelę įtaką dangos kokybei, o aukšta fosforo danga turi santykinai geresnį atsparumą korozijai rūgščioje aplinkoje, dangos paviršius turi daugiau navikų išsipūtimo, didelio paviršiaus šiurkštumo ir be magnetinės savybės; Vidutinė fosforo danga turi ir atsparumą korozijai, ir atsparumas dilimui; Maža fosforo danga turi palyginti geresnį laidumą.
Be to, kuo mažesnis deimantinių miltelių dalelių dydis, tuo didesnis specifinis paviršiaus plotas, kai dengimas, lengvai plūduriuoja dengimo tirpale, sukels nuotėkį, dengdamas, dengdamas laisvą sluoksnio reiškinį, prieš dengdamas, prieš dengdamas, reikia kontroliuoti P kiekį ir dengimo kokybę, kad būtų galima valdyti deimantų miltelių laidumą ir tankį, kad būtų galima pagerinti miltelius.
2, Nikelio dengimas: Šiuo metu deimantų miltelių dengimas dažnai naudoja valcavimo dangos metodą, tai yra, į butelius pridedamas reikiamas elektroplavimo tirpalo kiekis, tam tikras dirbtinių deimantų miltelių kiekis į elektropliacinį tirpalą, per butelio sukimąsi, deimantų miltelius padeda išpilstymo metu, kad riedėtų. Tuo pačiu metu teigiamas elektrodas yra sujungtas su nikelio bloku, o neigiamas elektrodas yra sujungtas su dirbtiniais deimantiniais milteliais. Veikiant elektriniam laukui, nikelio jonai nemokamai dengimo tirpale sudaro metalinį nikelį ant dirbtinių deimantų miltelių paviršiaus. Tačiau šis metodas turi mažo dangos efektyvumo ir nelygios dangos problemas, todėl atsirado besisukančio elektrodo metodas.
Besisukančio elektrodo metodas yra pasukti katodą deimantų miltelių danga. Toks būdas gali padidinti kontaktinį plotą tarp elektrodo ir deimantų dalelių, padidinti vienodą laidumą tarp dalelių, pagerinti nelygią dangos reiškinį ir pagerinti deimanto nikelio padengimo gamybos efektyvumą.
trumpa santrauka
Kaip pagrindinė deimantų įrankių žaliava, deimantų mikropūnų paviršiaus modifikavimas yra svarbi priemonė pagerinti matricos valdymo jėgą ir pagerinti įrankių aptarnavimo tarnavimo laiką. Norint pagerinti deimantų įrankių smėlio apkrovos greitį, deimantų mikropuolių paviršiuje paprastai gali būti padėtas nikelio ir fosforo sluoksnis, kad būtų tam tikras laidumas, o po to sutirštėja diagnozavimo sluoksniu nikelio padengimu ir padidina laidumą. Tačiau reikia pažymėti, kad pats deimantinis paviršius neturi katalizinio aktyviojo centro, todėl prieš cheminį dengimą reikia iš anksto apdoroti.
Informacinė dokumentacija:
Liu Han. Dirbtinių deimantų mikro miltelių paviršiaus dangos technologijos ir kokybės tyrimas [D]. Zhongyuan technologijos institutas.
Yang Biao, Yang Jun ir Yuan Guangsheng. Deimantinio paviršiaus dangos išankstinio apdorojimo proceso tyrimas [J]. Kosmoso erdvės standartizavimas.
Li Jinghua. Dirbtinių deimantų mikro miltelių, naudojamų vielos pjūklui, paviršiaus modifikavimo ir pritaikymo tyrimai. Zhongyuan technologijos institutas.
Fang Lili, Zheng Lian, Wu Yanfei ir kt. Cheminis nikelio dengimo procesas dirbtinio deimanto paviršiaus [J]. IOL žurnalas.
Šis straipsnis perspausdintas „Superhard“ medžiagų tinkle
Pašto laikas: 2012 m. Kovo 13 d
