金剛石表面金屬化對(duì)金剛石鋸片性能的影響

2016-11-1 10:49:46 次瀏覽

　　金剛石表面金屬化處理又稱為鉆石鍍；可分為物理鍍PVD，化學(xué)鍍CVD，電化學(xué)鍍等；鍍鎳，鍍鈷等較為常見。根據(jù)工藝的不同，可以鍍出光滑均勻的膜，也可以鍍出不均勻的顆粒感。金剛石表面金屬化對(duì)金剛石鋸片性能以及生產(chǎn)成本有什么樣的影響呢？

　　金剛石表面金屬化就是用物理或化學(xué)方法在金剛石表面形成金屬、合金、金屬碳化物層或者它們的混合層，使金剛石表面具有金屬性質(zhì)，以提高界面結(jié)合性能。

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金剛石表面金屬化的作用有3個(gè)：

　　1、可提高結(jié)合劑對(duì)金剛石的粘接能力；

　　2、提高磨粒的強(qiáng)度；

　　3、起隔離保護(hù)作用，減緩或阻止金剛石的石墨化、氧化及化學(xué)侵蝕的過程。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)金剛石與金屬間有可能形成的3種界面結(jié)合力進(jìn)行了研究，提出了金剛石表面真空微蒸發(fā)鍍鈦(Ti)技術(shù)，以提高胎體對(duì)金剛石的浸潤(rùn)效果。

　　20世紀(jì)70年代，國(guó)內(nèi)已開始了對(duì)金剛石表面鍍覆金屬膜技術(shù)的研究，如在金剛石表面包覆Cu、Ni、co、Fe、Ni—Zr等金屬或合金。中國(guó)科學(xué)院金屬研究所的李云東等口4]研究了鍍覆Ni—Co—Mn，效果良好口引。中南大學(xué)的朱永偉等研究了金剛石鍍鈦技術(shù)；燕山大學(xué)完成了真空微蒸發(fā)金剛石表面金屬化研究。

　　研究認(rèn)為：金剛石表面鍍膜可提高金剛石與Cu、co、Ni、Fe基胎體材料的界面結(jié)合強(qiáng)度，使這4種類型的胎體材料的磨削性能均有不同程度的提高，鐵基胎體材料的提高尤為明顯，這是因?yàn)镕e粉活性大，易氧化，高溫?zé)Y(jié)時(shí)能強(qiáng)烈熔蝕金剛石，導(dǎo)致金剛石石墨化；采用真空微蒸發(fā)金屬化技術(shù)，可使金剛石與鍍層產(chǎn)生冶金結(jié)合，防止Co、Fe、Ni等元素對(duì)金剛石的腐蝕，從而提高胎體對(duì)金剛石的握持力。

　　實(shí)踐證明：采用金剛石表面鍍鈦技術(shù)，可以減少鋸片刀頭的金剛石用量，并且可大量使用廉價(jià)金剛石，制造成本大幅度降低，在適當(dāng)條件下還可提高工具壽命與切割效率。

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