[发明专利]一种金刚石表面改性方法

说明书

本发明属于金刚石生产技术领域，具体涉及一种金刚石表面改性方法，将金刚石颗粒在NaOH溶液中煮沸除油，除油后金刚石颗粒在稀盐酸中煮沸，进行粗化与亲水化预处理，预处理后金刚石颗粒依次在SnCl₂·2H₂O和稀盐酸的混合溶液及PdCl₂和稀盐酸的混合溶液中浸泡，浸泡后的金刚石颗粒在KH₂PO₃溶液中浸泡还原，浸泡还原后金刚石与二元Ni‑W合金化学镀液A在超声波搅拌下进行化学镀，得到表面化学镀覆Ni‑W的金刚石，在N₂保护、超声搅拌和冰水浴条件下，将表面化学镀覆Ni‑W的金刚石添加到Cu–Co–B合金化学镀液B中，再向上述溶液中滴入1～4M NaBH₄和0.02～1M NaOH的混合溶液反应3～6h，最终得到表面化学镀覆Ni‑W/Cu–Co–B的金刚石，提高镀层的结合力,获得在线锯上分散性良好的金刚石颗粒。

技术领域

本发明属于金刚石生产技术领域，具体涉及一种金刚石表面改性方法。

背景技术

金刚石属于非金属材料，与金属的亲和力差，致使金刚石与一般金属或合金间有很高的界面能，在电镀法制备金刚石工具领域，不能使金刚石表面的碳原子发生界面反应生成碳化物从而与胎体金属实现化学键结合，金刚石颗粒很难沉积在钢线基体上，金刚石颗粒仅仅被镍镀层机械地镶嵌于镀层基体之中，且由于金刚石表面的特殊性，电镀液对金刚石表面润湿性不好，导致镀层与颗粒间产生间隙，金刚石与基体的结合力差，金刚石颗粒在上砂过程中容易在线锯上堆叠、团聚。

研究发现金刚石镀覆Co，Cu，Ni，W和Mo等金属形成金刚石-金属复合镀层使金刚石表面呈现可导电性，可焊接性、可烧结性等金属特性，金刚石经镀覆后得到的镀覆金刚砂是可以导电的，镍镀层不仅在钢线的基体上进行生长，也会在与基体接触的镀覆金刚砂上生长，所以镀覆金刚砂在上沙的过程中是积极的与镀镍层进行结合，有助于增加结合剂对金刚石的把持力，可提高金刚石的摩擦力，金刚石表面化学镀Ni-P非晶态合金涂层由于其高耐腐蚀性，高耐磨性，良好的润滑性，良好的延展性，高硬度等优异性能，在金刚线制备领域中得到了广泛应用，Ni-B合金涂层的性质与Ni-P合金的性质相似。

发明内容

为了解决背景技术中问题，本发明公开一种金刚石表面改性方法，采取二次化学镀法在经过敏化活化和还原处理的金刚石表面镀覆Ni-W/ Cu–Co–B镀层，提高镀层的结合力,获得在线锯上分散性良好的金刚石颗粒。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案：

一种金刚石表面改性方法，包括下述步骤：

步骤1：将金刚石颗粒在NaOH溶液中煮沸除油，除油后金刚石颗粒在稀盐酸中煮沸，进行粗化与亲水化预处理；

步骤2：经步骤1预处理后金刚石颗粒先在SnCl₂·2H₂O和稀盐酸的混合溶液中浸泡，然后在PdCl₂和稀盐酸的混合溶液中浸泡，浸泡后的金刚石颗粒用蒸馏水超声清洗进行敏化活化；

步骤3：经步骤2处理后金刚石颗粒在KH₂PO₃溶液中浸泡还原；

步骤4：浸泡还原后金刚石颗粒与二元Ni-W合金化学镀液A在超声波搅拌下进行化学镀，产物经蒸馏水清洗后真空干燥，得到表面化学镀覆Ni-W的金刚石颗粒；

步骤5：在N₂保护、超声搅拌和冰水浴条件下，将表面化学镀覆Ni -W的金刚石颗粒添加到Cu–Co–B合金化学镀液B中，再向上述溶液中滴入1～4M NaBH₄和0.02～1M NaOH的混合溶液反应3～6h，产物经蒸馏水清洗后真空干燥，最终得到表面化学镀覆Ni-W/Cu–Co–B的金刚石颗粒。