荥阳市光明金刚石实业有限公司

表面金属化后焊接

金刚石表面的金属化是通过表面处理技术在金刚石表面镀覆金属电镀金刚石碗型砂轮，使其表面具有金属或类金属的性能电镀金刚石。一般是在金刚石的表面镀Ti，Ti与C反应生成TiC，TiC与Ag-Cu合金钎料有较好的润湿性和结合强度。

目前常用的金刚石工具镀钛方法有：真空物理的气相沉积（PVD，主要包括真空蒸发镀、真空溅射镀、真空离子镀等），化学气相镀和粉末覆盖烧结。

PVD法单次镀覆量低，镀覆过程中金刚石的温度低于500℃，镀层与金刚石之间是物理附着、无化学冶金。CVD法Ti与金刚石发生化学反应形成强力冶金结合，反应温度高电镀金刚石刀具，损害金刚石。

磨料磨具类金刚石膜特性

磨料磨具类金刚石膜有机械性能、电阻率及耐腐蚀性、光学性能和稳定性;

机械性能：磨料磨具中类金刚石膜具有高硬度和高弹性模量，不同的沉积方法制备的DLC膜硬度差异很大，沉积的工艺参数对DLC膜的硬度也有影响，膜层内的成分对膜层硬度也有一定影响。

但是类金刚石膜也有很高的内应力，薄膜的内应力是决定薄膜的稳定性和使用寿命并影响性能的重要因素，而且内应力也会限制膜的厚度。压应力是由所含的氢造成的，促使sp3和sp2的比例变小，会影响膜的性能电镀金刚石工具，研究发现含氢量小于1%的类金刚石膜应力较低，另外膜厚的均匀性对内应力也有影响。通过在膜中掺杂N、Si、O，金属内应力可以减小，然而内应力减小会影响到硬度和弹性模量。

金刚石粉末沉积在400℃开始

一般在400摄氏度开始，甚至更低，这依靠沉积条件和膜中的掺杂物，由于成分组成的变化将使材料面积和属性发生变化，限制了DLC在超400摄氏度环境中的应用。

DLC的热稳定性一般是氢的释放相关的，进而导致结构塌陷为更多的sp2键网络，使材料石墨化。有报道说热激发也诱发了taC膜的变化，使sp3键转化为sp2键，释放在低温100摄氏度开始，在600摄氏度则完全释放，热释放减少了taC膜的内应力，增加了它的电传导性。

丝的温度越高，越有利于金刚石的生长

目前，用于制作热丝的是否应该是v额钨、钽和铼。钨丝便宜，钽丝、铼丝相对较贵，钽丝的高温性能好于钨丝。热丝再沉积金刚石膜前必须被碳化，丝温度在1800℃~2400℃之间，用钽丝时顶点温度可达2400℃，而用钨丝则一般温度在2000℃~2200℃之间。

一般来说，丝的温度越高，越有利于金刚石的生长，因为热丝是分解混合气体的能量来源，丝的温度越高，产生的氢原子和含碳活性基团就越多，促使金刚石生长，当丝的温度低于1800℃时，很难生长金刚石，但是丝的温度过高将导致丝寿命短，丝材蒸发严重，对金刚石膜有污染。

选择砂轮硬度的原则

选择砂轮硬度的一般原则是：加工软金属时，为了使磨料不致过早脱落，则选用硬砂轮。耐磨性强、寿命长。CBN砂轮磨削比可达3500—5500，比普通刚玉砂轮高百倍，比金刚石砂轮高3—5倍。

加工硬金属时，为了能及时的使磨钝的磨粒脱落，从而露出具有尖锐棱角的新磨粒（即自锐性），选用软砂轮。者是因为在磨削软材料时，砂轮的工作磨粒磨损很慢，不需要太早的脱离；

在中国，由于天然金刚石的含量稀缺，其价格一直居高不下，导致天然金刚 石钻头的产量一直在下滑，也随着人造金刚石技术的不断改进，其性能已经 和天然金刚石十分接近，所以，天然金刚石钻头正在逐步退出中国市场。

对电镀变动量大的物理因素

用低应力、强整平和高分散能力的硫酸盐镀镍溶液，将经特殊亲水处理后的超硬磨料在阴极移动条件下，Jk到2.5A/dm2可成功植入工件基材上，使电沉积埋砂法镶嵌金刚石制造高铁轨道板磨轮加工周期从60 h缩为14. 5 h左右，降低了能源消耗，减轻了劳动强度，提高了磨具的使用寿命，该工艺对类似产品的加工提供了一种传统外的可能。

对于电镀来说，产品零件的几何形状是不确定的，是变动量大的物理因素，也是决定电镀加工难易程度的重要因素。零件形状越复杂，电镀难度系数就越大,对于外形复杂的零件，在进行电镀加工时，突起的部位会因电流过大而烧焦，而低凹部位又因电流过小而镀层很薄或根本镀不上镀层，即便是简单的平板零件，如不采取保护措施， 也会使平板四周镀层较厚，而中心部位镀层厚度较薄。