金剛石粉體也叫金剛石磨料,是一種尖銳、堅硬的材料,可用于磨削較軟的材料表面。粉體可分為天然粉體和人造粉體兩大類,是制造精密工業(yè)產(chǎn)品不可或缺的材料,其中金剛石粉體是穩(wěn)定性很強且硬度很高的粉體材料。為提高金剛石粉體表面金屬性能,通常采用鍍覆工藝在金剛石表面鍍覆金屬薄膜,提高其抗壓強度,延長使用壽命。其中金剛石粉體鍍銅可賦予金剛石粉體較好的導電性,提高對金屬材料的親和性和浸潤性,改善其焊接性、燒結(jié)性。下面,小編為大家分享一下金剛石粉體鍍銅可采用哪些技術(shù)吧。
一、金剛石粉體表面化學鍍
化學鍍主要利用金屬鹽溶液在還原劑的作用下發(fā)生還原反應,使金屬原子逐步沉積于具有催化活性的基體表面,由于金剛石不能夠催化氧化還原反應,所以需要在鍍覆前對金剛石粉體進行適當處理,使金剛石粉體表面形成一層具有催化活性的物質(zhì),之后金屬離子在催化物質(zhì)周圍被還原為金屬,并逐步形成連續(xù)致密薄膜。
化學鍍的優(yōu)勢在于能夠使金剛石粉體表面呈現(xiàn)鍍層金屬良好的導熱導電等性質(zhì)。但化學鍍技術(shù)沉積過程發(fā)生在溶液中,因此需要金剛石能夠有較好的分散性,而金剛石粉體粒徑越細則分散性越差。受制于化學鍍液的穩(wěn)定性與金剛石粉體的分散性,化學鍍雖然適用于金剛石粉體,但目前報道的至細粒徑僅為6μm左右,而對于粒徑在3.5μm以下,表面積占比更大,分散性更差的金剛石精微粉而言,容易使化學鍍液分解,因此暫無金剛石精微粉的化學鍍研究報道。
二、金剛石粉體表面溶膠凝膠鍍
溶膠凝膠技術(shù)主要是有機鹽或化合物在較低的溫度下水解,由溶膠轉(zhuǎn)化為凝膠而固化再經(jīng)熱處理形成氧化物的方法,自20世紀60年代出現(xiàn)至今已經(jīng)成為了重要的固體材料制備方法。
溶膠凝膠法制備的材料具有組織均勻、穩(wěn)定的優(yōu)點,工藝過程中對實驗設(shè)備和環(huán)境的要求不苛刻。但該方法原料成本較高,且溶膠凝膠法得到的涂層易開裂脫落。
金剛石粉體鍍銅
三、金剛石粉體表面原子層沉積鍍
原子層沉積是一種特殊的化學氣相沉積,在真空中將金剛石微粉加熱,使金剛石表面吸附的官能團解吸,冷卻后暴露于含鍍覆元素的有機化合物中,表面均勻吸附氣體,后在Ar氣的保護下,加熱至使吸附層原位熱分解后金剛石表面可以得到原子級的鍍層。
原子層沉積技術(shù)能夠在金剛石精微粉體表面進行鍍覆銅、鈦、氧化硅、氧化鋁、氧化鋅及氧化鈦等多種鍍層,且鍍層厚度可控,但鍍覆設(shè)備昂貴,每次鍍覆量過小,往往需要數(shù)十次甚至數(shù)百次鍍覆才能到達所需厚度,因此并不適用于工業(yè)生產(chǎn)。
四、金剛石粉體表面固相粉末接觸反應鍍
固相粉末接觸反應法也稱粉末覆蓋燒結(jié)法,利用高溫下金剛石與金屬粉末接觸,粉末中的金屬氧化物高溫下易升華,然后與金剛石表面碳原子發(fā)生碳還原反應形成碳化物鍍層。
這種方法能夠單次大量鍍覆,但得到的鍍層極薄,且對金剛石有一定熱損傷,對工具的使用性能提升不顯著。
以上就是金剛石粉體鍍銅可采用哪些技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容介紹。通過上述內(nèi)容可知,金剛石粉體鍍銅技術(shù)較為多樣化,但因為各種原因,金剛石粉體鍍覆技術(shù)還不夠完善,上述提到的技術(shù)都各有利弊,在鍍覆時要根據(jù)實際條件選用,并且也需要大力發(fā)展金剛石粉體鍍銅技術(shù)。