一種超硬材料表面鍍鎳的方法技術

本發明專利技術提供了一種超硬材料表面鍍鎳的方法,本發明專利技術的方法具體步驟包括：將超硬材料進行除油、粗化、親水化、敏化、活化、還原處理；然后將超硬材料進行化學鍍。本發明專利技術的超硬材料顆粒從掃描電鏡照片可以看出枝狀凸起的形貌，由于在鍍液中懸浮有枝狀鎳粉，枝狀鎳粉會和鎳共同在金剛石表面沉積，形成枝狀凸起。本發明專利技術通過對金剛石化學復合鍍鎳,使表面形成枝狀凸起,在做成樹脂磨具時,可以大大提高金剛石與基體的結合力,延長磨具的使用壽命本。

Method for nickel plating on superhard material surface

The present invention provides a method for superhard material surface nickel plating and the method of the invention comprises the following steps of the ultra hard material of degreasing, roughening, hydrophilicity, sensitization, activation, reduction treatment; then the ultra hard material by electroless plating. Super hard material particles of the invention can be seen from the SEM morphology of dendritic protrusions, because in the plating liquid suspension with branched nickel powder, nickel powder and nickel dendrite together in the deposition of diamond surface, the formation of dendritic protrusions. The invention makes the surface of the diamond chemical composite nickel plating form a branch bulge, and when the resin grinding tool is made, the bonding force between the diamond and the matrix can be greatly improved, and the service life of the abrasive tool is prolonged.

【技術實現步驟摘要】
一種超硬材料表面鍍鎳的方法
本專利技術屬于超硬材料鍍覆領域，具體涉及一種超硬材料表面鍍鎳的方法。
技術介紹
隨著國民經濟的快速發展，石材和建筑裝飾等行業的興起,對金剛石鋸片的需求越來越大。金剛石的刀頭是金剛石與胎體組成的復合材料，其性能取決于金剛石顆粒和胎體材料的性能以及金剛石顆粒與胎體材料間的結合強度,由于金剛石與一般金屬和合金之間具有很高的界面能,致使金剛石不能被一般的熔焊合金所浸潤和焊合，在金剛石工具的使用中容易發生金剛石的碎裂和脫落，造成金剛石的大量浪費，導致鋸片成本的偏高。因此，增強金屬基體對金剛石顆粒的結合力，是提高金剛石利用率，提高我國金剛石工具質量水平的關鍵。在已公開的專利申請中:申請日：2016.5.25申請號：“2016100098437”的申請中提到的“一種金剛石表面鍍鎳的方法”中是在活化過程中使用含貴金屬鈀的氯化鈀，采用的步驟是除油-水洗-活化-化學鍍鎳，將敏化和活化合并為一道工序，所得產品表面較平整。這使得金剛石表面鍍鎳處理的成本居高不下，又因為現有金剛石化學鍍鎳工藝中的敏化和活化工序比較復雜，工藝質量難以穩定。而本申請是根據金剛石與一般金屬和合金之間具有很高的界面能,致使金剛石不能被一般的熔焊合金所浸潤和焊合，在金剛石工具的使用中容易發生金剛石的碎裂和脫落，造成金剛石的大量浪費，導致鋸片成本的偏高。本申請通過加入細鎳粉，經過化學鍍鎳包覆形成枝狀鎳，鍍后鎳層是枝狀，從而達到增加與樹脂結合劑的把持力。在金剛石表面化學鍍鎳彌補了金剛石的一些缺點：提高了金剛石的強度、金剛石與基體的界面結合能力、隔氧保護、減輕金剛石熱損傷程度、改善金剛石與基體界面的物理化學性能,還能提高金剛石工具的耐磨性和切削能力。
技術實現思路
綜上所述，為了解決現有技術中存在的不足,本專利技術通過在金剛石表面化學復合鍍枝狀鎳的方法，使表面呈枝狀，大大增加了顆粒的與基體的結合力，提高了磨料的使用壽命。為實現以上目的，本專利技術采用的技術方案如下：一種超硬材料表面鍍鎳的方法，步驟如下：將超硬材料進行除油、粗化、親水化、敏化、活化、還原處理；然后將超硬材料進行化學鍍；①、除油：采用堿性除油，在濃度為5～20g/l的堿溶液中煮沸30min，然后用蒸餾水沖洗2～3次；②、粗化處理：用濃度為50～100ml／l的硝酸煮30min，再用蒸餾水洗2～3次；③、親水化處理：用濃度為80～120ml／l的鉻酸浸泡10～20min，再用蒸餾水洗4～5次；④、敏化處理：將濃度為5～20g／l的SnCl2·2H2O和濃度為10～30ml／l的HCl在室溫下均勻攪拌4～5min制成敏化液，將超硬材料置于敏化液中浸泡4～5min后水洗至中性；⑤、活化處理：將濃度為0.2～1g／lPdCl2和濃度為5～20ml／l的HCl制成活化液；將敏化處理后的超硬材料放入活化液中在室溫下浸泡5～6min；⑥、還原處理：將活化處理后的超硬材料在濃度為20～50g/l的NaH2PO2·2H2O溶液中,室溫下浸泡3min；⑦、化學鍍：把經過還原處理的超硬材料用化學鍍溶液進行化學鍍，即可。進一步，所述的超硬材料為金剛石。進一步，所述的堿溶液為：氫氧化鈉溶液。進一步，所述的HCl為分析純級別的。進一步，所述化學鍍溶液的配方為：硫酸鎳18～22g／l，次亞磷酸鈉6～10g／l，乙酸鈉8～12g／l，檸檬酸鈉6～10g／l，硝酸鉛1.0～3.0g／l,十二烷基苯磺酸鈉0.1～0.7g／l，枝狀鎳粉18～22g／l，冰醋酸調PH值為4.6～5.6,溫度為70～90℃。進一步，所述鎳粉粒度為2.5～4.5μm。進一步，所述金剛石粒度為80～200目。本專利技術的有益效果：1、本專利技術的金剛石顆粒從掃描電鏡照片可以看出枝狀凸起的形貌，由于在鍍液中懸浮有枝狀鎳粉，枝狀鎳粉會和鎳共同在金剛石表面沉積，形成枝狀凸起。2、本專利技術通過對金剛石化學復合鍍鎳,使表面形成枝狀凸起,在做成樹脂磨具時,可以大大提高金剛石與基體的結合力,延長磨具的使用壽命。附圖說明圖1為金剛石通常方法化學鍍層SEM形貌圖圖2為本專利技術金剛石表面化學鍍枝狀鎳SEM形貌圖。具體實施方式以下結合具體實施例對本專利技術進行進一步說明：實施例1一種超硬材料表面鍍鎳的方法，步驟如下：將1000克拉粒度為120～140目的金剛石進行除油、粗化、親水化、敏化、活化、還原處理；除油：在10g/l的NaOH溶液中煮沸30min，然后用蒸餾水沖洗3次；粗化處理：用80ml／l硝酸煮30min，蒸餾水洗3次；親水化處理：用濃度為100ml／l的鉻酸浸泡15min，再用蒸餾水洗4次；敏化處理：SnCl2·2H2O10g／l，HCL20ml／l；溫度：室溫；將金剛石置于敏化液中浸泡5min，水洗至中性；活化處理：PdCl20.5g／l，HCl10ml／l；溫度：室溫；時間：5min；還原處理：NaH2PO2·2H2O30g/l,溫度：室溫，時間：3min；將鍍夜加熱到80℃，倒入盛有處理好的金剛石燒杯中，把燒杯放入水浴槽內，調整攪拌速度為180r/min，反應30min，化學鍍液的配方為：試劑名稱硫酸鎳次亞磷酸鈉乙酸鈉檸檬酸鈉硝酸鉛十二烷基苯磺酸鈉枝狀鎳粉用量（g/l）2081082.00.418停止反應后，更新化學鍍液，重復兩次。取出鍍后的金剛石用蒸餾水清洗5次，烘干，在金剛石表面形成了枝狀凸起。附圖1為金剛石通常方法化學鎳SEM形貌圖，附圖2為本專利技術金剛石表面鍍枝狀鎳SEM形貌圖。通過對比可以看出，圖1金剛石化學鍍層表面凸起比較低，圖2金剛石化學鍍層表面較粗糙，致密，呈枝狀，大大增加了與樹脂結合劑的把持力。實施例2一種超硬材料表面鍍鎳的方法，步驟如下：將1000克拉粒度為140～170目的金剛石進行除油、粗化、親水化、敏化、活化、還原處理，同實施1；將鍍夜加熱到90℃，倒入盛有處理好的金剛石燒杯中，把燒杯放入水浴槽內，調整攪拌速度為160r/min，反應30min，化學鍍液的配方為：試劑名稱硫酸鎳次亞磷酸鈉乙酸鈉檸檬酸鈉硝酸鉛十二烷基苯磺酸鈉枝狀鎳粉用量（g/l）2081082.00.420停止反應后，更新化學鍍液，重復兩次。取出鍍后的金剛石用蒸餾水清洗5次，烘干，在金剛石表面形成了枝狀凸起。實施例3一種超硬材料表面鍍鎳的方法，步驟如下：將1000克拉粒度為170～200目的金剛石進行除油、粗化、敏化、親水化、活化、還原處理，同實施1；將鍍液加熱到90℃，倒入盛有處理好的金剛石燒杯中，把燒杯放入水浴槽內，調整攪拌速度為140r/min，反應30min，化學鍍液的配方為：試劑名稱硫酸鎳次亞磷酸鈉乙酸鈉檸檬酸鈉硝酸鉛十二烷基苯磺酸鈉枝狀鎳粉用量（g/l）2081082.00.420停止反應后，更新化學鍍液，重復兩次。取出鍍后的金剛石用蒸餾水清洗5次，烘干，在金剛石表面形成了枝狀凸起。實施例4將1000克拉粒度為80～100目的金剛石進行除油、粗化、敏化、親水化、活化、還原處理，同實施1；將鍍夜加熱到75℃，倒入盛有處理好的金剛石燒杯中，把燒杯放入水浴槽內，調整攪拌速度為200r/min，反應30min，化學鍍液的配方為：試劑名稱硫酸鎳次亞磷酸鈉乙酸鈉檸檬酸鈉硝酸鉛十二烷基苯磺酸鈉枝狀鎳粉用量（g/l）2081082.00.418停止反應后，更新化學鍍液本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超硬材料表面鍍鎳的方法，其特征在于，步驟如下：將超硬材料進行除油、粗化、親水化、敏化、活化、還原處理；然后將超硬材料進行化學鍍；①、除油：采用堿性除油，在濃度為5～20?g/l的堿溶液中煮沸30min，然后用蒸餾水沖洗2～3次；②、粗化處理：用濃度為50～100?ml／l的硝酸煮30min，再用蒸餾水洗2～3次；③、?親水化處理：用濃度為80～120ml／l的鉻酸浸泡10～20min，再用蒸餾水洗4～5次；④、敏化處理：將濃度為5～20?g／l?的SnCl

【技術特征摘要】
1.一種超硬材料表面鍍鎳的方法，其特征在于，步驟如下：將超硬材料進行除油、粗化、親水化、敏化、活化、還原處理；然后將超硬材料進行化學鍍；①、除油：采用堿性除油，在濃度為5～20g/l的堿溶液中煮沸30min，然后用蒸餾水沖洗2～3次；②、粗化處理：用濃度為50～100ml／l的硝酸煮30min，再用蒸餾水洗2～3次；③、親水化處理：用濃度為80～120ml／l的鉻酸浸泡10～20min，再用蒸餾水洗4～5次；④、敏化處理：將濃度為5～20g／l的SnCl2·2H2O和濃度為10～30ml／l的HCl在室溫下均勻攪拌4～5min制成敏化液，將超硬材料置于敏化液中浸泡4～5min后水洗至中性；⑤、活化處理：將濃度為0.2～1g／lPdCl2和濃度為5～20ml／l的HCl制成活化液；將敏化處理后的超硬材料放入活化液中在室溫下浸泡5～6min；⑥、還原處理：將活化處理后的超硬材料在濃度為20～50g/l的N...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉士國，張永輝，王巧孌，劉云飛，楊梅，
申請(專利權)人：鄭州中南杰特超硬材料有限公司，
類型：發明
國別省市：河南,41