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金剛石表面金屬化對(duì)金剛石鋸片性能的影響

2016-11-1 10:49:46 次瀏覽

  金剛石表面金屬化處理又稱為鉆石鍍;可分為物理鍍PVD,化學(xué)鍍CVD,電化學(xué)鍍等;鍍鎳,鍍鈷等較為常見(jiàn)。根據(jù)工藝的不同,可以鍍出光滑均勻的膜,也可以鍍出不均勻的顆粒感。金剛石表面金屬化對(duì)金剛石鋸片性能以及生產(chǎn)成本有什么樣的影響呢?

  金剛石表面金屬化就是用物理或化學(xué)方法在金剛石表面形成金屬、合金、金屬碳化物層或者它們的混合層,使金剛石表面具有金屬性質(zhì),以提高界面結(jié)合性能。

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金剛石表面金屬化的作用有3個(gè):

  1、可提高結(jié)合劑對(duì)金剛石的粘接能力;

  2、提高磨粒的強(qiáng)度;

  3、起隔離保護(hù)作用,減緩或阻止金剛石的石墨化、氧化及化學(xué)侵蝕的過(guò)程。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)金剛石與金屬間有可能形成的3種界面結(jié)合力進(jìn)行了研究,提出了金剛石表面真空微蒸發(fā)鍍鈦(Ti)技術(shù),以提高胎體對(duì)金剛石的浸潤(rùn)效果。

  20世紀(jì)70年代,國(guó)內(nèi)已開(kāi)始了對(duì)金剛石表面鍍覆金屬膜技術(shù)的研究,如在金剛石表面包覆Cu、Ni、co、Fe、Ni—Zr等金屬或合金。中國(guó)科學(xué)院金屬研究所的李云東等口4]研究了鍍覆Ni—Co—Mn,效果良好口引。中南大學(xué)的朱永偉等研究了金剛石鍍鈦技術(shù);燕山大學(xué)完成了真空微蒸發(fā)金剛石表面金屬化研究。

  研究認(rèn)為:金剛石表面鍍膜可提高金剛石與Cu、co、Ni、Fe基胎體材料的界面結(jié)合強(qiáng)度,使這4種類型的胎體材料的磨削性能均有不同程度的提高,鐵基胎體材料的提高尤為明顯,這是因?yàn)镕e粉活性大,易氧化,高溫?zé)Y(jié)時(shí)能強(qiáng)烈熔蝕金剛石,導(dǎo)致金剛石石墨化;采用真空微蒸發(fā)金屬化技術(shù),可使金剛石與鍍層產(chǎn)生冶金結(jié)合,防止Co、Fe、Ni等元素對(duì)金剛石的腐蝕,從而提高胎體對(duì)金剛石的握持力。

  實(shí)踐證明:采用金剛石表面鍍鈦技術(shù),可以減少鋸片刀頭的金剛石用量,并且可大量使用廉價(jià)金剛石,制造成本大幅度降低,在適當(dāng)條件下還可提高工具壽命與切割效率。

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