[发明专利]一种金刚石复合磁性磨料及其制备方法、金刚石复合磁性磨料用化学镀液

说明书

本发明属于超硬材料加工技术领域，具体涉及一种金刚石复合磁性磨料及其制备方法、金刚石复合磁性磨料用化学镀液。本发明的金刚石复合磁性磨料由包括以下步骤的方法制备：(1)将铁磁相基体、金刚石磨粒置于铁镀液中进行化学复合镀，得前驱体料；所述铁镀液中包括铁盐、磷源，所述铁盐中的铁和磷源中的磷的物质的量之比为(0.2～0.5)：(4～7)；(2)将步骤(1)制得的前驱体料进行热处理，即得。本发明的金刚石复合磁性磨料以铁磷合金镀层为结合剂，提高了铁镀液中金属盐的利用率，增强金刚石磨粒与铁磁相基体的结合力，同时避免镍带来的污染。

技术领域

本发明属于超硬材料加工领域，具体涉及一种金刚石复合磁性磨料及其制备方法、金刚石复合磁性磨料用化学镀液。

背景技术

金刚石磁性磨料是一种具有磁性性能和研磨磨削能力的复合磨料。与传统金刚石磨料相比，这种复合磨料不仅可以运用于传统金刚石研磨抛光应用工艺，而且还可以结合现代光整加工技术来实现在球面、三维曲面、内外圆面等特殊形状的研磨抛光，具有广泛的应用前景。

制备磁性磨料的方法主要有粘接法、铸造法、化学法和烧结法。其中粘接法和烧结法制备工艺简单，但由于需要在高温条件下制备因而不适用于制备含有金刚石的体系；铸造法和化学法制备工艺也相对简单，但起磨削作用的磨料相与磁性基体之间结合力不足且分布不均匀。目前常用湿法制备金刚石复合磁性磨料，即采用化学复合镀的方式将金刚石磨粒与铁磁相粘结在一起。

授权公告号为CN104746054B的中国专利中公开了一种基于磁控的湿法制备金刚石磁性磨料的方法，该方法将经过表面净化、酸洗除杂及表面活化后的金刚石磨料与经过碱洗除油和表面活化后的铁磁性粉末态基体置于镍化学镀液中进行化学复合镀，在化学复合镀过程中采用可控磁场装置控制铁磁性粉末态基体的悬浮分散，然后将化学复合镀得到的金刚石磁性磨料烘干后置于450～550℃真空炉中保温1h，即得。但是上述金刚石磁性磨料的制备过程中会使用大量的重金属镍，对环境的危害比较大，后期处理也比较困难。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种金刚石复合磁性磨料的制备方法，避免了镍带来的污染。

本发明的第二个目的在于提供一种金刚石复合磁性磨料，该金刚石复合磁性材料不含镍，避免了污染。

本发明的第三个目的在于提供一种金刚石复合磁性磨料用化学镀液，该镀液可形成铁-磷镀层。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种金刚石复合磁性磨料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将铁磁相基体、金刚石磨粒置于铁镀液中进行化学复合镀，得前驱体料；所述铁镀液中包括铁盐、磷源，所述铁盐中的铁和磷源中的磷的物质的量之比为(0.2～0.5)：(4～7)；

(2)将步骤(1)制得的前驱体料进行热处理，即得。

本发明的金刚石复合磁性磨料通过使用铁镀液产生铁磷合金镀层，使用铁磷合金镀层替代现有技术中常用的镍磷镀层，避免了重金属镍离子带来的污染。

所述铁磁相基体为铁粉。铁粉具有强磁性，且价格经济、无污染。结合现代光整技术，使得金刚石微粉的应用领域更加广泛。

为保证磨料使用时的加工质量，所述铁磁相基体为铁磁性颗粒，所述铁磁性颗粒与金刚石磨粒的粒径比为(75～150)：(1～30)。

所述铁镀液包括如下重量份的组分：硫酸亚铁铵10～20份、酒石酸钠40～50份、乳酸10～20份、次亚磷酸钠40～60份、氢氧化钠5～20份。上述铁镀液具有较好的化学镀效果。

步骤(1)所述化学复合镀包括如下步骤：将金刚石磨粒、铁镀液与铁磁相基体混合反应，反应结束后固液分离，得复合磨料；将复合磨料与铁镀液混合反应，反应结合后固液分离，得前驱体料。