超硬材料网

　　申请号：201611195460.X
　　申请人：北京科技大学
　　发明人：何新波 潘彦鹏 任淑彬 吴茂 张忍 曲选辉

　　摘要： 本发明属于粉末冶金技术领域，涉及一种双镀层金刚石粉末的制备方法，采用盐浴镀覆技术在金刚石表面镀覆一层均匀的WC用来改善金刚石与铜的润湿性，然后采用化学镀覆方法持续在WC层表面镀铜，通过控制镀液中Cu2+含量来控制镀铜层厚度，从而制备出含铜体积分数为30～50vol.％的双镀层Cu‑WC‑Diamond粉末。该粉末可直接压制成形(Diamond/Cu)复合材料零部件，实现了复杂形状金属基复合材料零部件的近净成形。本发明的优点在于可通过控制镀铜层厚度制备Cu‑WC‑Diamond粉末，而制备的Cu‑WC‑Diamond粉末的镀铜量即为压制该粉末成形后的Diamond/Cu复合材料的含铜量，因此制备的复合材料金刚石分布均匀，结合强度高，性能优异。 　　主权利要求：1.一种双镀层金刚石粉末的制备方法，其特征在于：采用盐浴镀覆技术在金刚石表面镀覆一层均匀的WC用来改善金刚石与铜的润湿性，然后采用化学镀覆方法持续在WC层表面镀铜，通过调整镀液中Cu2+含量来控制镀铜层厚度，从而制备出含铜体积分数为30～50vol.％的双镀层Cu-WC-Diamond粉末；具体工艺为：1)将经过筛分的金刚石粉末、WO3粉末以及混合盐NaCl-KCl，通过机械混料机混合均匀，然后在通Ar气的快速升温管式电炉中进行反应烧结，在高温下使熔盐中的WO3粉末与表面石墨化的金刚石反应形成WC层；混合盐摩尔比NaCl:KCl＝1:1；2)随炉冷却后，将得到的产物进行超声酒精清洗筛分出镀覆WC层的金刚石粉体；3)在镀覆WC层的金刚石粉体表面进行化学镀铜，镀铜过程如下：将金刚石粉体置于浓度为30g/L的SnCl2去离子水溶液中进行表面敏化，然后置于浓度为0.25g/L的PdCl2去离子水溶液中进行表面活化，最后在配制好的硫酸铜镀液中进行化学镀铜。
　　2.根据权利要求1所述的双镀层金刚石粉末的制备方法，其特征在于：步骤3)中硫酸铜镀液配方为：CuSO4·5H2O(15g/L)，37％HCHO水溶液(14ml/L)，EDTA(14.5g/L)，C4O6H4KNa(14g/L)，二联吡啶(0.02g/L)，亚铁氰化钾(0.01g/L)；镀液的酸碱度控制在PH>11，反应温度控制在43±0.5℃；通过控制硫酸铜镀液的用量制备出含铜体积分数不同的双镀层Cu-WC-Diamond粉末。
　　3.根据权利要求1所述的双镀层金刚石粉末的制备方法，其特征在于：步骤1)所述金刚石粉的晶型度为MBD4～MBD12，平均粒度为80～120μm；金刚石粉末与WO3粉末的摩尔比为10:1～3，金刚石粉末与混合盐的质量比为1:3～5，混粉时间为0.5～3h，粉末装载量为53～73vol.％。
　　4.根据权利要求1所述的所述的双镀层金刚石粉末的制备方法，其特征在于：步骤1)所述反应烧结，烧结温度为900℃～1000℃，时间为0.5～2h。
　　5.根据权利要求2所述的所述的双镀层金刚石粉末的制备方法，其特征在于：硫酸铜镀液的用量是0.286～0.668L/g，镀覆时间是1～6h；双镀层Cu-WC-Diamond粉末含铜体积分数为30～50vol.％。