[发明专利]金刚石微粉化学镀镍方法以及镀镍金刚石微粉、其制品与用途

说明书

本发明提供了一种金刚石微粉化学镀镍方法以及镀镍金刚石微粉、其制品与用途，该方法包括以下步骤：a预处理：将金刚石微粉依次经敏化处理、活化处理和还原处理，然后将还原得到的产物用水进行清洗，清洗次数为1～2次，其中，所述活化处理在超声下进行；b镀覆：将步骤a得到的预处理后的金刚石微粉置于镀覆液中3～10min后开始超声，直至镀覆结束；c：热处理。该方法缓解了传统化学镀覆金刚石微粉的漏镀、连晶、镀覆不均匀的技术问题，提供了一种漏镀和连晶少、镀层更均匀的镀镍金刚石微粉以及包含上述镀镍金刚石微粉的制品，该金刚石微粉可以应用于金刚石线锯制品的制备。

技术领域

本发明涉及金刚石镀覆技术领域，具体而言，涉及一种金刚石微粉化学镀镍方法以及镀镍金刚石微粉、其制品与用途。

背景技术

天然金刚石是自然界中硬度最高的物质，具有高热导率、低密度、高耐磨性、高的抗压强度、化学稳定性好等优点，在各行各业中具有巨大的应用潜力。在金刚石表面镀覆一层金属能赋予金刚石许多新的特性：提高了金刚石的强度、金刚石与基体的界面结合能力、隔氧保护、减轻金刚石热损伤程度、改善金刚石与基体界面的物理化学性能，还能提高金刚石工具的耐磨性和切削能力。但是，金刚石颗粒极小，比表面积大的特性，在其表面镀覆镍金属难度很大，且要在保持微粉表面良好的镍层包裹性和金刚石微粉颗粒之间的独立性难度可想而知。

1965年，尼柯都尔根据磨削机制提出金刚石磨粒经表面镀覆后可提高砂轮的使用寿命50％以上的依据后，人们对镀覆金刚石又重新产生了兴趣。随着光伏和LED产业的不断发展，超硬材料的应用也迅速发展，而金刚石线锯由于具有切缝窄、加工效率高等优点而被广泛应用。为提高电镀金刚石线锯的制备效率及基体与耐磨料的结合力，可采用镀覆金刚石，一般要求镀层均匀、致密、有适量突起、增重率为15～55％。镀覆金属不仅可以提高金刚石的抗压强度、增加与基体的结合力，还可以很好地提高线锯的生产效率、导热系数、改善线锯的使用性能。

制备镀覆金刚石的工艺种类很多且各有利弊，但总体来说化学镀、电镀的操作简单、成本低而被广泛使用。为减少损耗，线锯的发展趋势为小直径(0.1mm，甚至更细)。这就要求制备线锯用的金刚石磨料粒度越来越细(5μm或更细粒度)。目前金刚石表面镀覆金属的技术虽然已经比较成熟，但对于较细粒度金刚石(5μm以下)镀覆工艺的研究还不足，仍没有完善的工艺，即便可以对其镀覆金属，还有一些问题存在，如生产效率低、团聚、漏镀等。国际上对于超细1-3μm金刚石颗粒的镀覆技术还是一个空白，如何保证合格镀覆微粉的成功是个技术性难题。开发适用于一种金刚石微粉的镀覆工艺，以缓解漏镀、连晶、镀覆不均匀的问题，使金刚石镀镍微粉在更多领域进行有效应用，具有十分重要的现实意义。

《线锯用金刚石微粉化学镀镍工艺研究》中介绍的镀镍方法，制备的金刚石微粉连晶和漏镀严重，金刚石微粉其镍镀层薄、不够致密、表面张力大，容易团聚。而分散性良好的镀镍微粉对于金刚石丝锯镀覆时获得上砂均匀、结合牢固的高质量复合镀层具有重要意义。

《金刚石微粉表面镀覆研究进展》中介绍了目前的微粉镀覆工艺存在的问题：由于研磨液、精磨片、线锯等对金刚石颗粒的粒度要求比较细，这就需要对细粒度金刚石表面镀覆，但目前工业上最细能做到5～10μm，且其性能还存在较高比率的漏镀、连晶、镀覆不均匀的问题，因此，应加大对细粒度金刚石微粉镀覆的研究力度，以制备更优质的镀镍金刚石微粉。

另外文献中并没有对线锯专用镀镍金刚石微粉表面镀层中磷含量进行测算和控制，镀镍金刚石应用于线锯时，上砂率是个很重要的考察指标，而影响上砂的根本因素就是镀层中磷元素的含量。如何控制磷含量达到一个合适的指标也是目前需要研究的一个方向。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金刚石微粉化学镀镍方法，用这种金刚石微粉化学镀镍方法进行金刚石微粉镀镍缓解了传统金刚石镀镍工艺容易出现的漏镀、镀覆不均匀以及连晶的技术问题。