申请人:江西核工业兴中科技有限公司
摘要:本发明公开了一种金刚石线锯及其快速生产方法。所述金刚石磨粒利用化学镀在表面包裹镍层,并通过电镀镍层固定于有预镀镍层的镀铜琴钢丝基体上,加厚镍层使磨粒固结更牢固。所述金刚石线锯的快速生产方法包括以下步骤:1、去除金刚石磨粒表面油脂及氧化物,并对其敏化、活化和化学镀镍;2、去除金属基体表面油脂及氧化物,预镀镍层作为缓冲层;3、金刚石线锯的复合电镀、加厚电镀及热处理。本发明对金刚石磨粒进行化学镀镍实现导电化,使磨粒在电场作用下有序运动,并实现化学固结;此外,在电镀过程中引入强力搅拌,实现高电流密度电镀,为金刚石线锯工业化生产提供了一种高效、快速的方法。
独立权力要求:1.一种金刚石线锯的快速生产方法,其特征在于:第一步:金刚石表面预处理、第二步:金刚石表面敏化及活化、第三步:金刚石的化学镀、第四步:金属基体的预处理、第五步:金刚石线锯的预镀、第六步:金刚石线锯的上砂镀、第七步:金刚石线锯的加厚镀、第八步:金刚石线锯的热处理。
2.一种金刚石线锯的快速生产方法,其特征在于: 第一步:金刚石表面预处理 首先,将粒径为10-20μm的金刚石磨粒置于浓度为10%-20%的NaOH溶液中煮沸20-30min,并水洗至中性;然后,将洗净的金刚石磨粒置于浓度为10%-20%的HNO3溶液中煮沸20-30min,并水洗至中性;
第二步:金刚石表面敏化及活化 首先,将预处理后的金刚石磨粒置于敏化溶液中,在室温下敏化10-20min,并水洗至中性;然后,将洗净的金刚石磨粒置于活化溶液中,在室温下活化10-20min,并水洗至中性;敏化溶液的组成为:SnCl2·2H2O:10-15g/L,HCl:30-50ml/L;活化溶液的组成为:PbCl2:0.5-1g/L,HCl:10-30ml/L;
第三步:金刚石的化学镀 将预处理、敏化和活化后的金刚石磨粒置于化学镀液中,在水浴中进行化学镀镍,PH值为4.5-5;化学镀液的组成为:NiSO4·6H2O:20-30 g/L,NaH2PO2·2H2O:20-30 g/L,CH3COONa·3H2O:15-20 g/L,C6H5Na3O7·2H2O:10-15 g/L,H3BO3:40-50g/L,NiCl2:10-15g/L,十二烷基硫酸钠:0.1g/L,再加氨基磺酸和碱式碳酸镍调节pH=4.0;
第四步:金属基体的预处理 将直径120μm、表面覆盖有一层厚度为1μm铜镀层的琴钢丝作为金属基体,金属基体置于碱性溶液中,利用阴极电解除油,并用清水洗净;将洗净的金属基体放入稀硫酸溶液中,将表面的氧化层去除,并用清水洗净;碱性溶液的组成为:NaOH:8-12g/L,Na2CO3:25-35g/L,Na2SiO3:8-12g/L;
第五步:金刚石线锯的预镀 以100g/L氨基磺酸镍溶液为预镀液,预处理的金属基体为阴极,镍板为阳极,电流密度为10-40A/dm2,温度为45℃-55℃,PH值为4-4.5,强力搅拌,预镀镍层厚度为1-2μm;
第六步:金刚石线锯的上砂镀 以分散有化学镀镍金刚石磨粒的100g/L氨基磺酸镍溶液为上砂镀液,化学镀镍金刚石磨粒在上砂镀液中的含量为300g/L,预镀后的金属基体为阴极,镍板为阳极,电流密度为10-40A/dm2,温度为45℃-55℃,PH值为4-4.5,强力搅拌,上砂镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的1/4-1/3;
第七步:金刚石线锯的加厚镀 以100g/L氨基磺酸镍溶液为加厚镀液,上砂后的金属基体为阴极,镍板为阳极,电流密度为10-40A/dm2,温度为45℃-55℃,PH值为4-4.5,强力搅拌,加厚镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的5/12-1/3;
第八步:金刚石线锯的热处理 将电镀完成的金刚石线锯置于300℃-400℃的环境中,保温2-5个小时,即得。
3.如权利要求1所述的一种金刚石线锯的快速生产方法,其特征在于: 第一步:金刚石表面预处理 首先,将粒径为15μm的金刚石磨粒置于浓度为15%的NaOH溶液中煮沸25min,并水洗至中性;然后,将洗净的金刚石磨粒置于浓度为15%的HNO3溶液中煮沸25min,并水洗至中性;
第二步:金刚石表面敏化及活化 首先,将预处理后的金刚石磨粒置于敏化溶液中,在室温下敏化15min,并水洗至中性;然后,将洗净的金刚石磨粒置于活化溶液中,在室温下活化15min,并水洗至中性;敏化溶液的组成为:SnCl2·2H2O:13g/L,HCl:40ml/L;活化溶液的组成为:PbCl2:0.8g/L,HCl:20ml/L;
第三步:金刚石的化学镀 将预处理、敏化和活化后的金刚石磨粒置于化学镀液中,在水浴中进行化学镀镍,PH值为4.8;化学镀液的组成为:NiSO4·6H2O:25 g/L,NaH2PO2·2H2O:25 g/L,CH3COONa·3H2O:18g/L,C6H5Na3O7·2H2O:13g/L,H3BO3:40-50g/L,NiCl2:10-15g/L,十二烷基硫酸钠:0.1g/L,再加氨基磺酸和碱式碳酸镍调节pH=4.0;
第四步:金属基体的预处理 将直径120μm、表面覆盖有一层厚度为1μm铜镀层的琴钢丝作为金属基体,金属基体置于碱性溶液中,利用阴极电解除油,并用清水洗净;将洗净的金属基体放入稀硫酸溶液中,将表面的氧化层去除,并用清水洗净;碱性溶液的组成为:NaOH:10g/L,Na2CO3:30g/L,Na2SiO3:10g/L;
第五步:金刚石线锯的预镀 以100g/L氨基磺酸镍溶液为预镀液,预处理的金属基体为阴极,镍板为阳极,电流密度为25A/dm2,温度为50℃,PH值为4.2,强力搅拌,预镀镍层厚度为1.5μm;
第六步:金刚石线锯的上砂镀 以分散有化学镀镍金刚石磨粒的氨基磺酸镍溶液为上砂镀液,预镀后的金属基体为阴极,镍板为阳极,电流密度为25A/dm2,温度为50℃,PH值为4.2,强力搅拌,上砂镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的7/24;
第七步:金刚石线锯的加厚镀 以氨基磺酸镍溶液为加厚镀液,上砂后的金属基体为阴极,镍板为阳极,电流密度为25A/dm2,温度为50℃,PH值为4.2,强力搅拌,加厚镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的3/8;
第八步:金刚石线锯的热处理 将电镀完成的金刚石线锯置于350℃的环境中,保温3个小时,即得。