超硬材料系列镀覆产品及应用

以真空微蒸发镀覆技术为核心，围绕各类高性能超硬材料工具的不断开发应用，目前已经形成了超硬磨料镀覆系列产品。包括镀覆一层金属的超硬磨料，如镀钛、镀钨的金刚石；镀覆合金的超硬磨料，如镀钛－铬合金的金刚石；真空微蒸发镀覆之后再经电镀形成的多层复合超硬磨料，如复合镀Ti-Ni的金刚石等。这些系列镀覆产品分别适用于金属粉末烧结工具、钎焊工个和树脂结合剂工具，以于提高工具质量、降低制造成本和新产品开发有显著作用。新近研制成功的一种适用于树脂结合剂工具的刚玉涂覆的超硬磨料，克服了镀镍、镀铜超硬磨料镀覆成本高及使工具变钝的缺点，是树脂工具升级换代的新产品。     

金刚石和立方氮化硼超硬磨料表面处理技术应用及发展

本文综合介绍了金刚石和立方氮化硼超硬磨料表面处理技术及应用情况及新的表面处理技术发展情况,包括真空微蒸发镀钛技术及应用进展;微粉专用真空微蒸发镀覆技术及应用;基于镀钛技术而发展的复合镀Ti-N i技术及应用;刚玉涂覆的超硬磨料及应用;基于原子层镀覆技术发展的超硬磨粒、微粉及纳米粉的镀硅镀钛技术及应用。     

金刚石的真空微蒸发镀技术

超硬磨料真空微蒸发镀覆技术是燕山大学完成的国家重点科技攻关项目，是一项国内外首创，处于国际领先水平的成果。尽管各种镀覆技术很多，除真空微蒸发镀覆技术外，还没有其它方法能够用于生产实际中。技术领先的标志是，真空微蒸发镀钛金刚石受热温度低至650℃，可在650～750℃之间任选，镀层与金刚石界面形成碳化物达到强力结合，结合强度大于140MPa；镀后单晶强度提高5％～20％；镀后增重随粒度不同在0．5％～3．0％。在工具烧结时，微蒸发镀钛层保护金刚石，工具中金刚石颗粒不脱落，出刃增高，工具寿命和效率大幅度提高。适用于各类金属结合剂金刚石工具。减少金刚石用量，降低生产成本。     

燕山大学超硬材料研究室科研成果推广

<正>真空微蒸发镀覆技术和设备镀钛设备(单次镀钛5 000~20000克拉)3折销售,最低价格1.8万元低价供应超纯低温镀钛原料。镀钛原料包含了真空微蒸发镀钛的核心技术免费提供各类金刚石工具先进配方和工艺金刚石和CBN真空微蒸发镀钛技术和设备是提高超硬工具性能、降低成本的主要手段;我们对购进的高纯钛进一步高真空高温净化,用于镀钛专用原料,防止易挥发的杂质优先沉积在金刚石表面,损害镀层质量和结合力。最新推出超纯低温镀覆原料,镀覆的金刚石,镀层白亮悦目,进一步提高了工具的性能和稳定性,每克拉镀覆成本低至0.5分。     

镀钛超硬材料微粉及应用

本文报道了采用真空微蒸发镀覆技术进行工业化超硬材料微粉镀覆生产。镀覆钛和久合金的超硬材料（金刚石、立方氮化硼）微粉主要技术指标为;镀覆微粉的粒度最细达到５μ（Ｗ５）,镀后无颗粒粘连,镀层均匀并且与超硬颗凿强力冶金结合,镀层光亮闪烁金属光泽。镀覆钛和钛合金的超硬材料微粉在各类精细超硬工具制造和超硬超晶材料领域有广泛应用前景。     

2001年采用燕山大学镀钛技术生产镀钛金刚石达到一亿克拉

根据燕山大学超硬材料研究室对主要用户的调查和统计 ,2 0 0 1年度我国金刚石行业采用燕山大学“真空微蒸发镀覆技术和设备”生产和使用镀钛金刚石达到一亿克拉 ,比上一年度增长了 30 %以上。这是由于随着超硬材料行业市场竞争的不断加剧 ,利润空间越来越小 ,采用真空微蒸发镀覆技术提高了产品竞争力 ,降低了产品成本 ,使企业不断发展。使用镀钛金刚石的品极主要集中在ＭＢＤ和ＳＭＤ系列 ,粒度范围从制造锯片、滚筒的 1 0 0目以粗 ,直到制造各种砂轮和精磨块的细粒度和微粉金刚石。燕山大学完成的国家重点科技攻关成果“超硬材料真空微蒸发…     

复合镀覆Ti—Ni金刚石的钎焊应用

镀覆技术的研究进展表明：经过真空微蒸发镀钛、钨的金刚石单晶或聚晶,可以采用化学镀或电镀的方法在钛或钨镀层上进一步镀覆镍、钴、铬等金属,这种复合镀层与金刚石界面强力冶金结合,并且可以采用各种钎焊方法实现金刚石与多种金属基体的焊接。复合镀覆的金刚石可用于各类表镶工具的制造,获得高出刃、高磨粘结合强度,使金刚石表镶工具的使用寿命和加工效率大幅度提高。     

复合镀钛——镍金刚石的钎焊

本论介绍了钎焊金刚石的一种新工艺。经真空微蒸发镀钛的金刚石颗粒,采用电镀方法下一步复合镀覆金属镍,在金刚石表面形成一种复合支。因为这种复合镀层与金刚石界面结合,采用高频感应加热的方法,选胜使用合适的钎料,在空气中可以顺利实现金刚石与金属基体的焊接。结果表明,钎料与金刚石之间完全润湿,金刚石与基体焊接牢固,利用钎焊导向棒测定其界面结合强度达到140MPa。     

金刚石、CBN真空微蒸发镀Ti、Mo、W、Cr及Ti－Cr合金技术及装备

金刚石、ＣＢＮ真空微蒸发镀Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ及Ｔｉ－Ｃｒ合金技术及装备由秦皇岛燕山大学王艳辉、王明智研究成功的国家“八五”重点科技攻关成果“金刚石、ＣＢＮ真空微蒸发镀Ｔｉ等技术及装备”，圆满解决了国内外超硬磨料各类镀附技术（如磁控溅射、离子镀、热蒸...     

超硬材料表面镀覆技术及应用(续)

第四节真空微蒸发镀覆技术原理１关键技术１．１镀覆温度必须低于８００℃,高于６００℃。真空微蒸发镀覆温度６５０～７５０℃ 为了保证镀覆Ｔｉ过程中,金刚石表面有碳化物层形成,温度应选择高于Ｃ与Ｔｉ反应温度,为此我们首先采用真空磁控溅射方法对金刚石镀Ｔｉ。由于镀覆温度低,钛层只是物理吸附在金刚石表面。测定其ＤＴＡ曲线发现,在６００～１２００℃出现明显的放热峰。根据热力学数据,Ｔｉ与金刚石碳原子反应形成碳化物是自由能降低过程,即放热反应。足够的温度是使反应克服能垒、原子扩散所必须的。由ＤＴＡ曲线分析ｌ与…     

金刚石镀覆工艺与使用效果的关系

本文通过原子力显微镜（AFM），X-射线衍射仪（XRD），能谱仪（EDS）等分析了真空微蒸发镀Ti的镀覆过程及镀层结构。揭示了与其它金刚石表面镀覆工艺的区别，通过大量试验，证明了真空微蒸发镀覆正常条件下对金刚石性能有利的影响，即大幅度降低了金刚石在试验条件下的脱落率，提高了小块破碎率，同时也指出了镀覆温度过高造成金刚石大块破碎率异常增加进而影响工具使用性能的原因。本文认为只有正常的镀覆温度才可显示真空微蒸发镀覆的效果。     

真空微蒸发镀钛对金刚石晶体形貌及性能的影响

采用真空微蒸发镀覆技术对由铁基触媒高温高压合成的金刚石单晶进行了镀钛处理.以相同粒度和型号的普通金刚石为对比样品,讨论了镀钛处理对金刚石晶体形貌及性能的影响.结果表明,金刚石表面形成致密、连续的金属镀层使其纯净度和透光性下降;界面反应的发生和碳化物过渡层的生成,增加了晶体的表面粗糙度,晶体结晶形态发生微变.金刚石会因镀层对表面缺陷的弥合和与晶体的冶金结合而得到强化.在镀层的保护下,金刚石可免受热损伤,热稳定性得到提升.     

表面镀钨层对金刚石/铜复合材料热导率的影响

采用真空微蒸发-扩散镀技术,在金刚石表面镀覆不同厚度的钨层,并结合真空熔渗法制备金刚石铜复合材料。通过X射线衍射分析镀覆层相结构,采用扫描电镜观察镀覆层表面微观形貌和复合材料中金刚石与铜界面结合形貌,分析金刚石表面镀钨层组织、结构及厚度对金刚石/铜复合材料热导率的影响。结果表明:金刚石表面镀覆钨能改善与基体的润湿性;随着镀覆层均匀性和厚度增加,复合材料热导率先增加后减小;完整均匀的镀覆层可以获得较高界面热导。     

采用镀覆金刚石的技术经济效益分析

本文总结了近年来超硬材料工具厂家采用镀覆金刚石制造各类金刚石工具取得的技术进步和获得的良好经济效益.大规模工业化应用的结果表明:金刚石镀钛有两个重要作用,首先是实现了金刚石与结合剂之间的冶金结合,大幅度减少了金刚石脱落,因而采用镀钛金刚石制造各类金刚石工具,可以直接减少金刚石用量10%～20%;其次镀钛层对金刚石起到了...     

金刚石微粉表面镀覆对线锯的关键作用分析

在分析电镀金刚石线锯工艺流程的基础上,指出了金刚石上砂是电镀线锯最关键的工艺环节.探讨了各种上砂方法及特点,分析了镀覆金刚石微粉对上砂的作用.指出,采用与金刚石形成化合物结合的镀覆金刚石,如镀钛、镀钨、镀钼、镀铬和复合镀的金刚石,有利于高质量金刚石线锯的生产;避免了采用单一镍镀层产生“双极性”效应,导致镍涂层脱落的问题;具有上砂速度快,上砂容易的特点;镍镀层对镀覆金刚石颗粒迅速整体覆盖,镍镀层生长迅速,与镀覆金刚石结合牢固,出刃高;解决了无镀层金刚石以及单一镀镍金刚石与基体结合力差的问题.因此,镀覆金刚石为生产高质量金刚石线锯提供了有力的技术支持.     

钎焊镀钛金刚石钻头的研制及其钻进性能分析

分别使用Ni-Cr和Cu-Sn-Ti等2种合金钎料真空钎焊制作镀钛和无镀层金刚石钻头,通过钻进玻化砖试验,研究了4类钻头的钻进性能。试验结果表明:Ni-Cr钎料钎焊制作的镀钛金刚石钻头与无镀层金刚石钻头比较,钻头平均寿命下降了41.7%;Cu-Sn-Ti钎料钎焊制作的镀钛与无镀层金刚石钻头比较,钻头平均寿命相当,但镀钛金刚石钻头的钻孔效率更高,并对其机理进行了分析。      

真空微蒸发镀Ti等超硬磨料的结构,性能研究

本文研究了真空微蒸发镀Ｔｉ等超硬磨料的结构和性能的特点，重点讨论了该技术镀附的超硬磨料与胎体的结构性能及防止工具烧结时超硬磨料损伤的作用，结果表明：该技术镀附的超硬磨料实现了磨料与结合剂间的强力冶金结合，并防止了工具烧结过程中Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ元素对金刚石的损伤，为高性能，低成本刚石工具制造提供了保证。     

多层钎焊金刚石锯片的研制及基础分析

使用添加了合金粉A的Ni-Cr合金钎料制备金刚石表面钎焊金属化的磨粒,采用粉末冶金烧结技术制作了多层钎焊金刚石锯片、镀钛金刚石锯片和无镀覆金刚石锯片,并进行了对比切割试验。应用扫描电镜对表面钎焊金属化的金刚石磨粒界面及多层钎焊刀头断面进行了综合分析。结果表明:添加合金粉A既能保证Ni-Cr合金对金刚石磨粒的润湿,又能有效降低钎料对金刚石的损伤;多层钎焊锯片胎体与金刚石磨粒之间出现Ni元素的迁移现象,胎体与金刚石磨粒钎焊层形成了冶金结合;多层钎焊锯片比镀钛锯片具有更高的磨粒把持强度。     

燕山大学超硬材料研究室科研成果推广 真空微蒸发镀覆技术和设备

镀钛设备（单次镀钛5000-10000克拉）3折销售。最低价格1．8万元 低价提供镀钛专用原料。镀钛专用原料包含了真空微蒸发镀钛的核心技术免费提供各类金刚石工具先进配方和工艺.     

金刚石表面镀层在磨具中的作用机理

采用湿法镀（化学镀、电镀）或真空镀（蒸发镀、溅射镀、离子镀）方法,在金刚石表面镀覆一层铜、镍、钛、钼、钨等金属,或者它们的复合镀层。表面镀覆已经与单晶合成、分选、聚晶烧结、气相沉积一起,成为金刚石多品种专用化发展的五条重要途径之一。镀层赋予金刚石所需要的各种特有的物理化学性能,不仅可以提高金刚石颗粒强度以及与结合剂的结合强度,还有对金刚石表面的宏观隔离保护作用和对金刚石结构的微观侧面支撑作用．从而有利于防止金刚石在使用过程中被氧化和石墨化。特别是在树脂结合剂磨具中,镀层的热导率介于金刚石和树脂之间,可以有效地减缓磨削热脉冲对树脂造成的热损伤,从而显著延长其耐用度,使树脂磨具的使用寿命提高50％-100％。