[发明专利]一种电镀金刚石砂轮的制备方法

权利要求书

1.一种电镀金刚石砂轮的制备方法，该砂轮包含轮毂(1)、Ni层(2)和金刚石磨粒(3)；其特征在于，制备步骤如下：

步骤一：对轮毂(1)进行抛光、酸洗除锈，在非工作面上涂覆绝缘漆；

步骤二：在NiSO₄溶液中，加入H₂BO₃和NiCl₂·6H₂O分别作为缓冲剂和阳极活化剂形成镀液，以轮毂(1)作为阴极，以纯镍板(5)作为阳极，在轮毂(1)工作面上预镀一层2～3μm的Ni层(2)；

步骤三：在镀液中，加入十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)表面活性剂和小颗粒金刚石磨粒(3)，启动搅拌棒(4)间歇搅拌镀液，使得金刚石磨粒(3)悬浮在镀液中；

步骤四：镀液中，Ni²⁺、H⁺、CTA⁺和金刚石磨粒(3)均会发生布朗运动并相互碰撞，金刚石磨粒(3)表面固有的杂质官能团使得其能够吸附带正电荷的Ni²⁺、H⁺和CTA⁺，使得镀液中金刚石磨粒(3)具有绝对值较大的正zeta电位；所述金刚石磨粒(3)表面吸附正电荷的过程为：

其中S表示金刚石磨粒(3)表面，-OH表示金刚石磨粒(3)表面上固有的杂质官能团，CTA⁺表示十六烷基三甲基铵离子；由于小颗粒金刚石磨粒(3)的比表面积大，使得上述吸附现象更加明显；

步骤五：由于搅拌作用以及电泳效应，表面吸附正电荷的金刚石磨粒(3)贴附在阴极表面；部分金刚石磨粒(3)在静电作用下停留在阴极表面，并与阴极形成强吸附；另一部分金刚石磨粒(3)由于受到搅拌作用产生的冲刷力大于其与阴极之间的静电力，仍然悬浮在镀液中；

步骤六：阴极附近溶液中的Ni²⁺以及金刚石磨粒(3)表面吸附的Ni²⁺迅速被还原成金属Ni，此时金刚石磨粒(3)逐渐被Ni层(2)嵌埋，最终在轮毂(1)的工作面上形成以镍为结合剂、金刚石为磨料的磨料层；所述的还原过程为：

Ni²⁺+2e^-→Ni

S-OHNi²⁺+2e^-→S-OHNi

表面活性剂在金刚石磨粒(3)表面的大量吸附，使得金刚石磨粒(3)与阴极的静电作用增强，吸附在轮毂(1)工作面上的金刚石磨粒(3)数量大大增加，即金刚石磨粒(3)在Ni层(2)中的含量得到提高；同时，表面活性剂使得金刚石磨粒(3)具有绝对值较大的正zeta电位，磨粒之间静电斥力大、分散性好，有效避免了镀液及Ni层(2)中出现磨粒团聚的现象，使得磨料层中的金刚石磨粒(3)含量多且分布均匀，从而能够在轮毂(1)的工作面上高质量沉积镍和金刚石的磨料层。

2.根据权利要求1所述的一种电镀金刚石砂轮的制备方法，其特征在于：所述的小颗粒金刚石磨粒(3)是指金刚石磨粒(3)的粒径为20～50μm。

3.根据权利要求1所述的一种电镀金刚石砂轮的制备方法，其特征在于：所述的镀液成分为：250～300g/L的NiSO₄·6H₂O，30～50g/L的H₂BO₃，15～30g/L的NiCl₂·6H₂O，150～180g/L的金刚石磨粒(3)，0.1～0.4g/L的CTAB；其它电镀工艺参数为：pH值2.4±0.2，温度50±5℃，电流密度3～5A/dm²，搅拌棒(4)转速为400～500r/min，每搅拌20～30s停歇10～15s。