Mètodes de metal·lització superficial del diamant

En l'últim article, vam parlar sobre el motiu i el principi de la metal·lització de la superfície del diamant. En aquest període, parlarem dels mètodes comuns de metal·lització de superfícies de diamants a casa i a l'estranger, incloent principalment el revestiment químic, el mètode de bany de sal, el revestiment de vapor al buit, la sinterització coberta en pols.

 

1. Revestiment químic més galvanoplastia
Aquest mètode es refereix específicament a dipositar primer metalls com ara Ni, Co, Cu o Ni-W, Co-W i altres metalls compostos a la superfície del diamant mitjançant una reacció d'oxidació-reducció per fer que el diamant arribi a la botiga, i després galvanitzar-lo per obtenir el recobriment requerit. Els productes químics de revestiment i galvanoplastia de partícules de diamant normalment només s'utilitzen per a eines unides a resina, que poden augmentar la rugositat superficial de les partícules de diamant, millorar la força de retenció física de l'enllaç a les partícules i, al mateix temps, el recobriment pot compensar els defectes interns de les partícules de diamant, millorar les seves propietats mecàniques i l'estabilitat tèrmica.
Val la pena assenyalar que el revestiment electroless o el revestiment de Ni, Co i Cu a la superfície del diamant no és aplicable a les eines d'enllaç metàl·lic. Fins i tot els productes recoberts amb aliatges Ni-W i Co-W no es poden utilitzar per a eines d'enllaç metàl·lic, perquè Ni i Co són elements grafititzats i no poden tenir un paper d'unió metal·lúrgica.

2. Mètode de bany de sal
El bany de sal consisteix a afegir pols metàl·lica com Ti o Cr al clorur, i després posar les partícules de diamant a la solució mixta i escalfar la solució a 850 graus ~ 1100 graus. Després del tractament amb bany de sal durant 1 ~ 2 h, es forma el recobriment de carbur corresponent a la superfície del diamant. El principal avantatge d'aquest mètode és que el recobriment es combina fermament amb el diamant; El desavantatge és que la temperatura del recobriment és alta, el procés de separació del diamant del bany de sal després del revestiment és complex i el cost del recobriment és elevat.

3. Revestiment al buit
La superfície del diamant utilitzada per a les eines de diamant unides amb metall, com ara fulles de serra i broques geològiques, s'ha de recobrir amb elements de formació de carbur fort, com ara Ti, cr, Mo, w, V, etc. Aquests metalls generalment es dipositen al diamant. superfície mitjançant revestiment al buit, però aquest mètode requereix equips de buit i el procés és complex. Actualment, les tecnologies de xapat al buit que s'utilitzen habitualment a casa i a l'estranger inclouen les següents:
(1) Deposició física de vapor al buit (PVD)
La deposició física de vapor al buit es refereix a l'ús d'un recobridor per evaporació al buit, un recobridor de magnetrons o un revestidor de feix d'ions i altres equips per aspirar el metall objectiu en àtoms, molècules o ions i dipositar-los directament a la superfície de la peça de revestiment. Segons els diferents mètodes de gasificació durant el recobriment, el mètode es pot dividir en revestiment per evaporació al buit, revestiment per pulverització al buit i revestiment d'ions al buit.
No obstant això, aquest mètode té alguns desavantatges, com ara poca quantitat de recobriment únic, recobriment desigual, revestiment fàcil de perdre, adhesió física entre recobriment i diamant, sense combinació de metal·lúrgia química, etc. Per obtenir la millor estructura de recobriment, és difícil realitzar una aplicació industrial a causa del revestiment repetit.
(2) Deposició de vapor químic al buit (CVD)
La deposició química de vapor (CVP) és la formació de recobriments per reacció química de substàncies gasoses sobre superfícies sòlides sota determinades condicions de pressió, temperatura i temps. CVD generalment es refereix a la introducció de compostos gasosos (com ara halogenurs, etc.) del metall xapat a la cambra de reacció de la peça xapada i la descomposició tèrmica o la síntesi química del contacte amb la peça de treball per formar el recobriment.
Tanmateix, la temperatura de reacció d'aquest mètode és generalment tan alta com 900 ~ 1200 graus, cosa que és fàcil de danyar el diamant; Igual que PVD, la fase de gas reactiu és difícil de penetrar a les partícules acumulades, la quantitat de recobriment únic és baixa i el cost és elevat.

4. Sinterització coberta de pols
L'ús de la reacció de contacte entre la pols metàl·lica i el diamant a alta temperatura per formar una capa de carbur o metall a la superfície del diamant s'anomena mètode de sinterització coberta de pols o mètode de reacció de contacte de pols sòlid. La formació del recobriment és en realitat que els òxids metàl·lics de la pols (com ara WO3, WO2, MoO3, MoO2) són volàtils a alta temperatura i reaccionen amb àtoms de carboni a la superfície del diamant per formar carburs.
Tot i que aquest mètode pot augmentar la quantitat de recobriment únic, ja que la temperatura del recobriment és generalment superior a 850 graus, el diamant s'oxidarà i es reduirà la resistència a la compressió. Els resultats reals de l'aplicació mostren que la millora del rendiment de les eines de diamant no és òbvia.