荥阳市光明金刚石实业有限公司

电镀金刚石工具在各行业的应用

电气电子工业：电镀金刚石内圆和外圆切割片是切削半导体等硬脆的贵重材料的工具。具有、切缝窄、材料损耗少等特点。

玻璃工业：电镀金刚石掏料刀可以直接在光学玻璃板材上掏取各种规格的光学仪器镜头的圆坯。电镀金刚石磨轮、扩孔器、钻咀等，可以在普通平板玻璃上进行磨边、钻孔、扩孔。

砂瓦：砂瓦是用磨料和结合剂制成的块状固结磨具。砂瓦大多数用刚玉或碳化硅磨料和树脂结合剂制成电镀金刚石带锯条，也有少量用陶瓷或菱苦土结合剂制造的，通常是数块砂瓦固定在砂轮夹盘上镶装成组合体后使用，每块砂瓦之间一般有一定间隔，便于散热和排屑。

金刚石固结强度：

指金刚石在镀层金属中固结的牢固程度(把持力)。用GGrl5钢片(HRc=54)刮磨工作面往复5次，磨粒不脱落即为合格。但这种方法只能在金属镀层厚度低于金刚石颗粒直径的情况下才能使用。

金刚石分布均匀性：使用带刎度尺的10倍放大镜，观察工具工作层的表面。若发现0.5mm宽的空白处无金刚石颗粒电镀金刚石刀具，则可认为金刚石分布不均匀。

金属结合剂修边轮的优点

修边轮安装在磨边轮之后，主要是将磨边轮留下的锯齿状刀痕磨平，使瓷砖边角更加规整。修边轮磨削量一般要求不大，所用金刚石粒度较细，根据实际磨削量和修边效果，在80/100目—120/140目调整电镀金刚石工具。

金属结合剂修边轮的优点是寿命长，修边成本低；缺点是由于不均衡磨削，磨面内圈易突起，或凹凸变形而影响修边效果，需要经常修磨。

把涂附磨具按形状分成七个大类：砂卷、砂页、砂带、砂盘、砂页盘、砂页轮和异形品，又把砂卷分为大卷和小卷；砂盘分为钢纸砂盘、砂布盘和砂纸盘、砂盘卷、其他；异形品分为砂套、砂布磨头、方形/十字砂垫和其他。

金刚石有很高的硬度和耐磨性

刃磨：刃磨CVD金刚石有很高的硬度和耐磨性，刃磨极为困难。目前普遍采用类似PCD刀具的刃磨方法。刃磨过程中，需加冷却液，并应注意砂轮的修整，通常用适合的油石条正确地修整砂轮可以提高刃磨效率和改善刃磨质量。由于CVD金刚石的抗冲击性能不如PCD金刚石，因此有些特殊要求的刀具刃磨后的刃口应倒钝，一般为0.02~0.03mm。

检验：刀具刃口质量情况的检验通常用放大倍数为40~80倍的工具显微镜来观察。普通刀具的刃口锯齿度小于等于0.02mm。对于精度更高的刀具，通过研磨抛光后，刃口锯齿度小于等于0.005mm。

另外，加工不同的工件材料，对刀具刃口质量的要求也有差异，刃磨CVD金刚石刀具应从实际应用情况出发，一味地追求高质量的刃口，这样既降低生产效率，又增加生产成本。

金刚石的成核机理

在研究金刚石的成核机理等基础理论方面是较为完善的一种。尽管合成速度较慢约为1~2um/h，但沉积的金刚石薄膜质量高，与基体结合好。

近发展的等离子体辅助热丝CVD法(EACVD)，不仅获得远比一般热丝CVD法更高的沉积速度(10—20um/h)，而且金刚石膜的质量得到显著提高。

先将真空室抽成真空，再将热丝加热到1800℃~2400℃的高温，通往含碳气源和H2，气体通过热丝时被分解成原子H，CH3，C2H2等基团，这些活性基团在800℃~1100℃的基体上反应形成金刚石晶核，再生长成金刚石膜。其中丝的材质、温度、丝与基体间的距离、气体种类比例、基体温度等对金刚石形核和生长都影响。

影响金刚石成核生长的两方面

磨料磨具中从影响金刚石成核生长的热力学和动力学方面考虑，主要有：衬底(基片)材料、衬底(基片)的预处理、衬底(基片)的炉内处理、沉积气源(气体中碳的浓度)、衬底(基片)温度、气体压强以及氢原子在沉积中的作用。

在这些因素中，对成膜的质量，沉积速率都有影响，但是由于沉膜过程的复杂，各种不同的制备方法与工艺参数又互相关联，彼此之间又有差异，各工艺参数对学和金刚石膜的质量和沉积速率的影响都还没有特定的规律和精辟的解释。