[发明专利]一种基于钎焊方式的金刚石表面活化工艺

摘要

本发明公开了一种基于钎焊的金刚石表面活化工艺，包括以下步骤：根据金刚石工具制备要求确定金刚石活化指标；计算得出平均单颗金刚石表面需布单层活化金属颗粒的数量；根据金刚石工具制备要求，计算单颗金刚石表面活化金属配制质量；确定活化金属颗粒平均粒径；计算单颗金刚石保护材料的质量；将金刚石表面进行清洗；将制备好的活化金属与保护材料以及金刚石倒入一容器，并加入粘结剂，通过制粒工艺进行金刚石的表面包裹；将制备好的合乎要求的颗粒置于石英板或陶瓷板上放入真空钎焊炉中进行真空钎焊。本发明能够通过设计计算，精确地确定与控制金刚石表面活化效果，本发明制备工艺简单，质量稳定易控制，工序可标准化，适于工业化批量生产。

主权项

一种基于钎焊方式的金刚石表面活化工艺，其特征在于：步骤如下第一步：根据金刚石工具制备要求确定金刚石活化指标，所述金刚石活化指标包括：活化层厚度w；活化后金刚石表面活化金属的分布面积系数k，k∈(0，1)；活化金属的成分；活化金属熔化的润湿角θ；第二步：根据金刚石工具制备要求，计算得出平均单颗金刚石表面需布单层活化金属的数量n，由下式求得：$n=k\·\frac{4R^2\tan {\mathrm{\θ}}^2}{w^2}$计算时熔化后活化金属形状为圆锥形，金刚石为圆球形且半径为R；第三步：根据金刚石工具制备要求，配制表面活化金属，平均单颗金刚石加入的活化金属的质量m通过下式来计算得出：$m=\frac{{\mathrm{pn\πw}}^3}{3\tan {\mathrm{\θ}}^2}$其中ρ为活化金属的平均密度；n为活化金属数目；第四步：确定活化金属平均粒度半径r，r与活化层厚度w的关系可由以下公式求得：$r=\sqrt[3]{\frac{w^3}{4\tan {\mathrm{\θ}}^2}}$第五步：根据金刚石工具制备要求，配制保护材料，平均单颗金刚石保护材料的质量m1由下面公式可得：$m_1={\mathrm{\ρ}}_1\·[\frac{4}{3}\·\mathrm{\π}{(R+r)}^3-\frac{4}{3}\·\mathrm{\π}{R}^3-n\·\frac{1}{3}\·\mathrm{\π}\·{\left(\frac{w}{\tan \mathrm{\θ}}\right)}^2\·w]$其中ρ1为保护材料的平均密度；r为活化金属的平均粒度半径；第六步：将金刚石表面进行清洗，去除杂质及油污；第七步：将制备好的活化金属与保护材料以及金刚石倒入一容器，并加入粘结剂，通过制粒工艺进行金刚石的表面包裹；第八步：将上述制备好的合乎要求的颗粒置于石英板或陶瓷板上放入真空钎焊炉中进行真空钎焊。