金刚石表面金属化的技术应用

本文介绍了用制品中存在的金刚石颗粒脱落，烧结过程中金刚石强度降低等共性问题；阐述了金刚石通过金属覆后，工具寿命和加工效率等关系。     

金刚石表面金属化方法

介绍与论述了提高金刚石工具使用效果的金刚石表面金属化方法及研究成果。     

金刚石厚膜表面金属化及其钎焊研究

本文首先使用磁控溅射法在清洁的金刚石厚膜表面溅射Ti/Cu层,利用热的浓硫酸腐蚀表层的Cu和Ti层,获得具有合金TiC层的金刚石厚膜表面,实现金刚石厚膜的表面金属化;然后利用高频感应加热方法,以Ag-Cu-Ti混合粉末作为焊料进行金刚石厚膜的钎焊实验,主要对钎焊过程中的钎焊温度、保温时间以及焊料用量等参数进行了研究。结果表明,以60℃/s的速度加热到870℃后保温15 s,焊料用量为80μg时,金刚石厚膜与硬质合金刀具之间的焊接强度可以达到125 MPa,可以满足机械加工强度要求。     

CVD金刚石膜热沉表面金属化

提出一种金刚石膜热沉表面金属化新工艺。该工艺采用Ti Ni Au体系和电子束真空镀膜方法 ,并经过金刚石膜预处理和后续低温真空热处理获得了良好的结合性能。研究表明 :预处理对金属层和金刚石膜的结合强度影响显著 ,结合强度由原来的 1 4 0MPa提高到 48 9MPa ;金刚石膜 Ti Ni Au经过 1 0 0次从 2 0 3K到 42 3K冷热循环 ,金属和金刚石膜之间没有发现脱膜现象。XRD进一步证实 :经过后续 673K× 2h低温真空热处理 ,Ti 金刚石膜界面形成TiO和TiC。Ti和金刚石膜之间的扩散与反应产物不仅取决于反应温度 ,还和金刚石膜表面状态有关     

烧结金刚石聚晶体的表面金属化

本文分析了烧结金刚石聚晶体的表面形貌,它是由不同粒度(5～50μm)的金刚石、少量金属粘结剂及反应生成的碳化物组成,表面很粗糙。作者运用所发明的“金刚石表面金属化技术”,结合聚晶体表面特征、研制成功与聚晶体表面有界面反应、结合紧密的金属化表层,层厚3～10μm。该层有良好的可焊性,可以施加常规的锡焊、银焊和铜焊,并与一般金属粉末有良好的烧结性。     

钎焊法金刚石表面金属化

为在金刚石颗粒表面直接形成与金刚石冶金结合的金属化层,分别将NiCr钎料、NiCr混合料、AgCuTi钎料分别在金刚石颗粒表面均匀地钎焊上一薄层。通过观察测试发现,不同的钎料形成的金属化层的表面形貌也不相同,对金刚石的强度影响不同;钎焊的金属化层均匀致密,与金刚石结合良好,其中NiCr钎料形成的金属化层表面平滑美观,但该钎料促使金刚石强度大幅下降;NiCr混合料及AgCuTi钎料在金刚石表面金属化过程中对金刚石强度影响不大;AgCuTi钎料金属化后用普通方法难于钎焊,NiCr混合料金属化后用普通钎料钎焊,润湿性与钎焊强度俱佳。     

金刚石表面生成碳化铬的物理机制

本文用粉末覆盖沉积法在金刚石表面生成了碳化铬。利用X射线及电子衍射结构分析,配合扫描电镜形貌观察,研究了磷化铬生成的动力学及在金刚石表面上生长的物理机制,从而揭示了金刚石表面金属化的机理。     

高分子表面金属化新技术及其应用

对高分子表面金属化新技术作了简要的概述，并且对这种新技术的应用及应用前景作了介绍和相应的探讨。     

人造金刚石表面的改性研究概况

综述了人造金刚石表面改性的3种主要方法:一是金刚石表面的金属化,如物理、化学气相沉积,化学镀、电镀、真空微蒸发镀、盐浴镀等,主要应用在金刚石工磨具和电子封装材料上;二是偶联剂或表面活性剂处理金刚石,以改善金刚石与有机体系的界面性能,在金刚石粉体分散和树脂磨具中应用;三是金刚石薄膜和纳米金刚石的功能化处理,在电化学、生物传感器、电极等材料上应用。为金刚石表面改性的研究和应用提供参考。      

氧化环境对金属化金刚石热稳定性能的影响

采用化学气液相处理（CVLT）技术在SMD35金刚石表面制备Cr、Ni等金属膜,经X－射线衍射分析,金刚石表面生成了Cr3C2碳化物,实现了金刚石与镀层金属的化学键结合;对经CVLT技术金属化的金刚石和未镀膜金刚石进行了高温下表面形貌观察、组织结构、热失重和抗压强度测试分析,结果表明：经1000℃高温加热后,表面金属化金刚石比未镀膜金刚石失重率低近1／4,抗压强度提高约1／3。     

复合材料制件表面金属化技术--金属喷涂转移法

主要介绍了复合材料制件表面金属化的一种技术－金属喷涂转移法。通过对金属喷涂转移法原理、载体膜成型工艺和金属喷涂工艺等的研究,成功地实现了大型复合材料制件的表面金属化。     

PZT高频陶瓷表面金属化薄膜及其结构

采用磁控溅射与真空蒸发工艺相对比的方法,分析了不同金属化薄膜及其结构对薄膜与PZT陶瓷的结合力和器件高频电学性能的影响.实验表明Cu-Ni+Ag薄膜可以改善陶瓷与金属的结合和减少反浸润发生,显著提高结合力,从而改善器件的电学性能.分析表明结合力是影响高频压电陶瓷电学性能的一个重要因素,实验得到了优化的金属化薄膜成分和结构,同时提出了相应的溅射工艺.     

固体润滑剂表面金属化及其对Fe基钻头胎体力学性能的影响

自润滑孕镶金刚石钻头可为月球钻探难题提供新的技术方案,但固体润滑剂与钻头胎体之间湿润性较差,会导致胎体物理力学性能下降。研究固体润滑剂MoS₂、WS₂、CaF₂自身材料特性差异及其对表面化学镀覆效果的影响,并探究了固体润滑剂镀覆前后对钻头胎体压入硬度和抗弯强度的影响。结果表明：化学镀可实现对上述3种固体润滑剂的表面镀镍处理,但镀覆效果存在一定差异;在相同体积浓度条件下,MoS₂和WS₂表面金属化能提升自润滑孕镶金刚石钻头胎体的力学性能,但CaF₂的效果不明显。     

氮化铝表面激光金属化研究进展

综述了激光金属化的国内外发展现状,对激光金属化氮化铝表面的原理以及影响金属化效果的主要因素进行了介绍。激光金属化利用氮化铝在激光的高温下热分解产生金属铝层实现表面金属化,铝层厚度和导电性是衡量金属化效果的主要指标。影响金属化效果的因素主要有激光器的波长、激光工艺参数(能量密度、脉宽和光斑搭接率)、光斑能量分布和气体氛围,分析了各个因素的作用机理。最后针对激光金属化过程中存在的金属化导电层厚度不均匀、电阻偏大等缺陷,总结了关于激光金属化的几点优化措施。