[发明专利]一种微粉金刚石磨具制备中实现磨粒均布的实验装置

说明书

本发明公开了一种微粉金刚石磨具制备中实现磨粒均布的实验装置，包括镀槽和底座，所述镀槽装接于所述底座的顶部，且所述底座具有安装空腔；所述渡槽内装盛有镀液，所述镀槽内设有基体和阳极镍板，所述基体和阳极镍板具有一定间隔地设置于所述镀液内，并分别通过导电性组件引出所述渡槽；所述镀槽的底部设有从动搅拌子，所述底座的安装空腔内设有主动转动子和带动该主动转动子转动的控制组件，所述主动转动子和所述从动搅拌子同轴设置，并通过互相吸引的磁铁连动。本发明不仅可调节搅拌的速度、位置，阴阳极板的间距，而且还能实现间歇性的搅拌，为制备不同粒度，不同分散程度且性能良好的微粉磨粒均匀分布金刚石工具提供了可能。

技术领域

本发明涉及一种电沉积装置，特别是涉及一种微粉金刚石磨具制备中实现磨粒均布的实验装置。

背景技术

工业用人造微粉金刚石的平均粒径均小于50μm，利用此类金刚石制备的磨具，具有良好的磨削性能，可实现对光学零件、半导体材料、工程陶瓷等硬脆材料的精密超精密加工。如微粉金刚石铣磨头可用来对硬脆性材料进行磨面、磨边、倒角以及开槽；微粉金刚石超薄锯片可用来进行硬脆性材料的下料、切断等操作。目前主要有金属基、树脂基以及陶瓷基三种结合剂的金刚石磨具。由于金属具有良好的强度、硬度和韧性的匹配以及耐温导热性能，利用金属结合剂制成的金刚石磨具相应地成为应用最为广泛的超硬材料工具。

现阶段金属结合剂微粉金刚石磨具的制备技术可分为三大类：电镀、烧结和钎焊。其中，烧结和钎焊工艺均在专业设备提供的高温环境下进行，微粉金刚石易发生热损伤，磨粒强度降低；且采用直接混料或撒料的方式排布金刚石，其微粉金刚石在熔融钎料中易团聚，使磨粒分布均匀性差，因而只能制备小磨粒浓度的磨具，其性能及寿命远不能满足材料加工制造的需要。而电镀工艺则是在预先加工并处理好的基体型面上，电沉积一层或者多层金刚石单晶颗粒与结合剂(金属或合金)的复合镀层，整个实验在50℃左右的溶液环境下进行，一定浓度的金刚石磨料弥散地被机械包镶在镀层中。因此利用此工艺来制备微粉金刚石工具可有效规避上述问题。进一步地，如何保证微粉磨粒在镀液及镀层能够有效分散与均布，一直是电镀金刚石工具工艺探索中的重点与难点。

实验发现：电镀微粉金刚石磨具仍存在由于制备工艺不稳定致使磨粒分散性差等问题，最终会使加工过程中的磨削力不均衡而产生振动，引起所加工材料的损伤；同时也会使工具与工件摩擦磨损严重，导致磨粒大量脱落，且在磨削表面产生大量的热量，最终影响磨削表面的质量与精度。这些问题严重制约着微粉金刚石的应用与推广，因此探究怎样控制好电沉积工艺参数，使金刚石工具磨粒分布更加均匀，从而提升微粉磨具性能显得尤为重要。而在电沉积工艺中，搅拌速度、位置以及间歇性搅拌，极板之间的距离对沉积结果影响很大。如果搅拌速度太慢，微粒不能充分悬浮，微粒在镀液中的有效浓度会降低，无法达到配方浓度值；而搅拌速度太快，微粒在基体表面难于停留，而且还会使已吸附的微粒重新落入镀液之中，不利于基质金属与微粒的共沉积。另外搅拌桨位于镀槽底部，阴极基体位于镀槽中部，并且采用间歇搅拌的形式进行搅拌，镀上的金刚石分布较佳。尚缺少一种可较为灵活改变搅拌速度且同时满足以上工艺要求的实验装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供了一种微粉金刚石磨具制备中实现磨粒均布的实验装置，它不仅可调节搅拌的速度、位置，阴阳极板的间距，而且还能实现间歇性的搅拌。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种微粉金刚石磨具制备中实现磨粒均布的实验装置，包括镀槽和底座，所述镀槽装接于所述底座的顶部，且所述底座具有安装空腔；所述渡槽内装盛有镀液，所述镀槽内设有基体和阳极镍板，所述基体和阳极镍板具有一定间隔地浸泡于所述镀液内，并分别通过导电性组件引出至所述渡槽外；

所述镀槽的底部设有从动搅拌子，所述底座的安装空腔内设有主动转动子和控制该主动转动子转动的控制组件，所述主动转动子和所述从动搅拌子同轴设置且联动设置，使得所述主动转动子带动所述从动搅拌子在镀槽内转动。

在一较佳实施例中：所述主动转动子和所述从动搅拌子通过互相吸引的磁铁形成联动连接。