[发明专利]一种耐磨镍基电铸金刚石切割刀片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐磨镍基电铸金刚石切割刀片及其制备方法，涉及磨具制造技术领域。本发明先进行二次镀覆，将金属镍、钛依次包覆金刚石表面，形成致密、光滑的耐磨层，然后进行二次梯度烧结，形成梯度韧性区域，有效阻止裂纹扩展，然后再包覆一层金属镍，并在微弧放电通道内生成氧化产物，封闭表面孔洞，增益切割刀片的耐磨性；接着利用4‑苯胺基三乙氧基硅烷、3，4‑二甲氧基肉酸醛、三氯化磷、2‑己基癸基4‑羟基苯甲酸酯接枝于切割刀片表面，形成疏水化、致密的三向交联保护层，提高切割刀片的耐腐蚀性。本发明制备的金刚石切割刀片具有耐磨、耐腐蚀的效果。

技术领域

本发明涉及磨具制造技术领域，具体为一种耐磨镍基电铸金刚石切割刀片及其制备方法。

背景技术

切割刀片由金刚石颗粒、结合剂等组合形成，在服役过程中常因高强度的工作，导致表面磨损而失效。随着科学技术的进步与现代工业技术的发展，人们对材料的性能提出了更高的要求。全球各种因磨损而损坏的零件数量大约占所有损坏的零件、设备的70％，因磨损而导致的材料损坏与资源的浪费不可估量，同时也会带来很多安全隐患。

此外，切割刀片长期存放于自然环境中，易受空气中的水汽腐蚀，此外，切割刀片在实际的工业运用过程中，极易接触到带有腐蚀性介质的有机溶剂及气体，导致表面出现大量锈斑，影响切割刀片硬度，降低使用寿命，且现有的切割刀片耐腐蚀效果一般，且造价昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨镍基电铸金刚石切割刀片及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种耐磨镍基电铸金刚石切割刀片，所述耐磨镍基电铸金刚石切割刀片包括切割刀片、保护膜。

进一步的，所述切割刀片先经过第一次镀覆，获得镍基金刚石；再经过第二次镀覆，获得复合金刚石；接着进行二次梯度升温，获得切割刀片基料；然后进行第三次镀覆。

进一步的，所述第一次镀覆具体为：将金刚石经氢氧化钠、硝酸敏化、活化后；置于镀覆液1，搅拌镀覆一段时间后，热处理得镍基金刚石；所述第二次镀覆具体为：采用钛为靶材，将镍基金刚石置于溅射设备中，溅射一段时间得复合金刚石；所述第三次镀覆具体为：将切割刀片基料置于镀覆液2中，微弧氧化一段时间。

进一步的，所述保护膜的制备方法为：将切割刀片置于4-苯胺基三乙氧基硅烷溶液中，超声搅拌得预处理切割刀片；将3，4-二甲氧基肉酸醛、丙酮、高锰酸混合静置，加入质量分数为8％的氢氧化钠溶液、乙酸乙酯，静置分层，取水层，用盐酸调节pH，萃取、洗涤、热处理完成后，加入氯化亚砜，反应得氯化物；将预处理切割刀片、四氢呋喃、氯化物混合，搅拌反应得酰胺化合物；将酰胺化合物、二氯甲烷混合，氮气保护下，置于冰浴中，搅拌加入三溴化硼，反应得羟基化合物；将羟基化合物、四氯化碳、三氯化磷混合，保温反应一段时间后，氯气氛围下反应得酰氯化合物；将2-己基癸基4-羟基苯甲酸酯、氢氧化钠、苯混合反应后，加入苯、酰氯化合物，保温反应。

进一步的，一种耐磨镍基电铸金刚石切割刀片的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)将预处理金刚石置于预处理金刚石质量20～32倍的镀覆液1，400rpm、88℃镀覆50～62min后，取出，400℃热处理58～62min得镍基金刚石；将镍基金刚石置于溅射设备中，抽真空至1×10^-4～3×10^-4Pa，氩气氛围下，采用钛为靶材，靶距为50～55mm，40W溅射1.5～2.5h得复合金刚石；

(2)将复合金刚石、酚醛树脂R7522E按质量比1∶0.9～1∶1.3混合，2000rpm搅拌8～14min后，120～140℃热压成型后，升温至1100～1400℃，氮气氛围下，反应4.5～6h后，降温至140～200℃，固化5～8h得切割刀片基料；