Metode površinske metalizacije dijamanta

U prošlom članku smo govorili o razlogu i principu metalizacije površine dijamanta. U ovom periodu govorit ćemo o uobičajenim metodama metalizacije površine dijamanata u zemlji i inostranstvu, uglavnom uključujući hemijsko prevlačenje, metodu slane kupke, vakuumsko parno prevlačenje, sinterovanje prekriveno prahom.

 

1. Hemijska obrada plus galvanizacija
Ova metoda se posebno odnosi na prvo taloženje metala kao što su Ni, Co, Cu ili Ni-W, Co-W i drugih kompozitnih metala na površinu dijamanta kroz reakciju oksidacije-redukcije kako bi dijamant stigao u trgovinu, a zatim ga galvanizirao na dobiti potreban premaz. Hemijski proizvodi za prevlačenje i galvanizaciju dijamantskih čestica obično se koriste samo za alate vezane za smolu, što može povećati hrapavost površine dijamantskih čestica, poboljšati fizičku silu držanja veze na česticama, a u isto vrijeme, premaz može nadoknaditi unutrašnje nedostatke dijamantskih čestica, poboljšati njihova mehanička svojstva i termičku stabilnost.
Vrijedno je napomenuti da se elektrobezelektrično nanošenje ili nanošenje Ni, Co i Cu na dijamantsku površinu ne primjenjuje na alate za spajanje metala. Čak i proizvodi presvučeni legurama Ni-W i Co-W ne mogu se koristiti za alate za spajanje metala, jer su Ni i Co grafitizirani elementi i ne mogu imati metaluršku vezu.

2. Metoda slane kupke
Pokrivanje slane kupke je dodavanje metalnog praha kao što je Ti ili Cr u hlorid, a zatim stavljanje dijamantskih čestica u mešani rastvor i zagrevanje rastvora na 850 stepeni ~1100 stepeni. Nakon tretmana slanom kupkom od 1~2h, na površini dijamanta se formira odgovarajući karbidni premaz. Glavna prednost ove metode je da je premaz čvrsto spojen s dijamantom; Nedostatak je što je temperatura prevlake visoka, proces odvajanja dijamanta iz slane kupke nakon oblaganja je složen, a cijena premaza je visoka.

3. Vakumiranje
Dijamantska površina koja se koristi za dijamantske alate vezane za metal, kao što su listovi testere i geološki bitovi, treba da bude premazana jakim karbidnim elementima, kao što su Ti, cr, Mo, w, V, itd. Ovi metali se uglavnom talože na dijamant površine vakuumskim nanošenjem, ali ova metoda zahtijeva vakuumsku opremu, a proces je složen. Trenutno, najčešće korišćene tehnologije vakuumskog presovanja u zemlji i inostranstvu uključuju sledeće:
(1) Vakuumsko fizičko taloženje pare (PVD)
Vakuumsko fizičko taloženje parom odnosi se na upotrebu uređaja za oblaganje vakuumskim isparavanjem, magnetronskog raspršivača ili uređaja za nanošenje ionskog snopa i druge opreme za vakuumiranje ciljanog metala u atome, molekule ili ione i njihovo direktno taloženje na površinu obloženog komada. Prema različitim metodama gasifikacije tokom nanošenja premaza, metoda se može podijeliti na vakuumsko isparavanje, vakuumsko raspršivanje i vakuumsko ionsko prevlačenje.
Međutim, ova metoda ima neke nedostatke, kao što su niska količina pojedinačnog premaza, neravnomjeran premaz, lako promašiva oplata, fizička adhezija između premaza i dijamanta, bez kombinacije kemijske metalurgije, itd.; Kako bi se postigla najbolja struktura premaza, teško je ostvariti industrijsku primjenu zbog ponovljene obrade.
(2) Vakuumsko hemijsko taloženje pare (CVD)
Hemijsko taloženje pare (CVP) je formiranje premaza hemijskom reakcijom gasovitih materija na čvrstim površinama pod određenim pritiskom, temperaturom i vremenskim uslovima. CVD se općenito odnosi na uvođenje plinovitih spojeva (kao što su halogenidi, itd.) galvaniziranog metala u reakcionu komoru pozlaćenog dijela i termičko razlaganje ili kemijsku sintezu kontakta sa obratkom kako bi se formirao premaz.
Međutim, temperatura reakcije ove metode je općenito čak 900~1200 stupnjeva, što je lako oštetiti dijamant; Kao i PVD, reaktivnu gasnu fazu je teško prodrijeti u nakupljene čestice, količina pojedinačnog premaza je mala, a cijena je visoka.

4. Sinterovanje prekriveno prahom
Upotreba kontaktne reakcije između metalnog praha i dijamanta na visokoj temperaturi za formiranje karbida ili metalnog sloja na površini dijamanta naziva se metoda sinteriranja prekrivena prahom ili metoda kontaktne reakcije čvrstog praha. Formiranje prevlake je zapravo da su metalni oksidi u prahu (kao što su WO3, WO2, MoO3, MoO2) hlapljivi na visokoj temperaturi i reagiraju s atomima ugljika na površini dijamanta i formiraju karbide.
Iako ova metoda može povećati količinu pojedinačnog premaza, jer je temperatura premaza generalno viša od 850 stepeni, dijamant će biti oksidiran i tlačna čvrstoća će biti smanjena. Stvarni rezultati primjene pokazuju da poboljšanje performansi dijamantskog alata nije očito.