本發(fā)明涉及材料表面合金化及電鍍技術領域，尤其涉及用于金剛石線鋸的金剛石粉電鍍方法。

背景技術：

金剛石線鋸正在被廣泛地應用在切割硅片、藍寶石、釹鐵硼和陶瓷等硬脆性材料。傳統(tǒng)的金剛石線鋸制造技術，是在金剛石粉的顆粒表面先用化學法鍍覆一層鎳磷合金鍍層，然后用這種金剛石粉制造金剛石線鋸。這種鍍覆鎳合金鍍層的金剛石粉，其顆粒表面帶有不規(guī)則的磁性方向，因此在線鋸制造過程中，若使用較大的電流時，產(chǎn)生的磁場強度比大，容易造成顆?！霸选?、“聚堆”現(xiàn)象！這樣的金剛石線鋸不能用于切割材料。因此在制造金剛石線鋸過程中，只能使用較小的電流制造金剛石線鋸，因此線鋸的制造速度比較緩慢。

技術實現(xiàn)要素：

為解決目前金剛石線鋸制備和處理過程中存在的問題，本發(fā)明提供了用于金剛石線鋸的金剛石粉電鍍方法，該電鍍方法制備的金剛石粉顆粒表面鍍覆一層擁有規(guī)則的磁性方向的鍍層，可以明顯提高制造金剛石線鋸的生產(chǎn)效率；

本發(fā)明還提供了上述電鍍方法制備的用于金剛石線鋸的金剛石粉；

本發(fā)明還提供了上述金剛石粉的應用。

用于金剛石線鋸的金剛石粉電鍍方法，采用以下步驟：

（1）選取含鎳合金為陽極材料，配制電鍍液；

（2）金剛石粉表面預處理；

（3）金剛石粉表面敏化及活化；

（4）對金剛石粉進行電鍍；其中電鍍液溫度為80—85℃，電流密度為0.028—0.042A/cm²，攪拌速率1800-2000r/min，電鍍15—30min，即得到電鍍的金剛石粉。

進一步的，步驟（1）所述的電鍍液的PH值為4.4-4.8，電鍍液的組成為：NiSO₄·6H₂O 16-18g/L、FeSO₄·7H₂O 12-15g/L、NaSnO₃·3H₂O 0.8-1.2g/L、檸檬酸鈉 60-80 g/L、（NH₄)₂SO₄ 30g/L、NaH₂PO₂ 20g/L、Ce₂(SO₄)₃ 0.6-1.0g/L、余量為去離子水。

進一步的，步驟（2）所述的預處理方法為：將粒徑為10-20μm的金剛石粉置于濃度為10-15%的氫氧化鈉溶液中，在70-80℃條件下處理1-3小時，并水洗至中性；將洗凈的金剛石粉置于濃度為5%的王水中酸洗10-20分鐘，并水洗至中性。

進一步的，步驟（3）所述的金剛石粉表面敏化及活化方法為：將步驟（2）預處理后的金剛石磨粒置于敏化溶液中，在溫度35-45℃下敏化5-8min,并水洗至中性；然后，將洗凈的金剛石粉置于活化溶液中，在溫度35-45℃下活化5-8min,并水洗至中性；敏化溶液的組成為SnCl₂·2H₂O 10-15g/L、HCl 30-50ml/L；活化溶液的組成為：PbCl₂ 0.5-1g/L、HCl 10-30ml/L。

優(yōu)選地，步驟（4）對金剛石粉進行電鍍的過程中輔助超聲波處理，超聲波頻率為95-100KHZ。

一種上述金剛石粉電鍍方法所制備的電鍍金鋼石粉。

一種上述金剛石粉的應用，所述金剛石粉可用于對直徑0.06-0.08mm的金屬絲進行電鍍。

本發(fā)明利用電鍍鎳合金的方法在金剛石磨粒表面包裹鎳合金，使金剛石金屬化并實現(xiàn)導電化，在電場作用下鎳合金內(nèi)部自由電子分布于磨粒表層，在電場中能實現(xiàn)定向移動( 向陰極方向定向移動)，增加了金剛石磨粒與金屬基體間的碰撞幾率，提高了其被鍍層俘獲的概率。

有益效果

（1）本發(fā)明將金剛石粉放入鎳合金溶液中，將鎳合金均勻鍍到金剛石表面，對金剛石粉表面做金屬化處理，使每一個金剛石顆粒表面帶有相同電荷，利用同種電荷相互排斥的原理，使金剛石顆粒之間分散開來，不會形成抱團、沉積現(xiàn)象。

（2）本發(fā)明制備的電鍍金剛石粉帶有同種電荷，在電鍍液中分布均勻，而且在制造金剛石線鋸過程中能夠使用較大的電流，能快速吸附于鋼線表面，可以獲得較快的金剛石線鋸制造速度。

（3）本發(fā)明制備的金剛石粉可用于對直徑為0.06-0.08mm的金屬線進行電鍍，金剛石顆粒在鋼線表面的形態(tài)為“倒伏”狀，不是“立式”狀，使得金剛石線在切割時，金剛石顆粒不易斷裂，切割能力強，不易造成斷線。

附圖說明

圖1是表示按本發(fā)明的實施例3制備的金剛石粉生產(chǎn)的金剛石線鋸的立體表面圖；

圖2是表示按本發(fā)明的實施例1制備的金剛石粉生產(chǎn)的金剛石線鋸的立體表面放大圖；

圖1和圖2金屬線表面的金屬顆粒為金剛石粉。

具體實施方式

實施例1

本實施例采用以下步驟：

（1）金剛石粉表面預處理

將粒徑為10-20μm的金剛石粉置于濃度為10%的氫氧化鈉溶液中，在70℃條件下處理3小時，并水洗至中性；將洗凈的金剛石粉置于濃度為5%的王水中酸洗10分鐘，并水洗至中性；

（2）金剛石粉表面敏化及活化

將步驟（1）預處理后的金剛石粉置于敏化溶液中，在溫度35℃下敏化8min,并水洗至中性；然后，將洗凈的金剛石磨粒置于活化溶液中，在溫度35℃下活化8min,并水洗至中性；敏化溶液的組成為SnCl₂·2H₂O 10g/L、HCl 50ml/L、余量為去離子水；活化溶液的組成為：PbCl₂ 0.5g/L、HCl 30ml/L、余量為去離子水；

（3）金剛石粉的電鍍

將預處理、敏化和活化后的金剛石粉置于電鍍液中，在80℃水浴中進行電鍍鎳合金；電鍍液的PH值為4.4，組成為：NiSO₄·6H₂O 16g/L、FeSO₄·7H₂O 15g/L、NaSnO₃.3H₂O 0.8g/L、檸檬酸鈉 80 g/L、（NH₄)₂SO₄ 30g/L、NaH₂PO₂ 20g/L、Ce₂(SO₄)₃ 1.0g/L、余量為去離子水。其中電鍍液溫度為80℃，電流密度為0.028A/cm²，攪拌速率1800r/min，電鍍30min，得電鍍金剛石粉。

實施例2

本實施例采用以下步驟：

（1）金剛石粉表面預處理

將粒徑為10-20μm的金剛石粉置于濃度為15%的氫氧化鈉溶液中，在80℃條件下處理1小時，并水洗至中性；將洗凈的金剛石粉置于濃度為5%的王水中酸洗20分鐘，并水洗至中性；

（2）金剛石粉表面敏化及活化

將步驟（1）預處理后的金剛石粉置于敏化溶液中，在溫度45℃下敏化5min,并水洗至中性；然后，將洗凈的金剛石粉置于活化溶液中，在溫度45℃下活化8min,并水洗至中性；敏化溶液的組成為SnCl₂·2H₂O 15g/L、HCl 30ml/L；活化溶液的組成為：PbCl₂ 1g/L、HCl 10ml/L；

（3）金剛石粉的電鍍

將預處理、敏化和活化后的金剛石粉置于電鍍液中，在85℃水浴中進行電鍍鎳合金，PH值為4.8；電鍍液的組成為：NiSO₄·6H₂O 18g/L、FeSO₄·7H₂O 12g/L、NaSnO₃.3H₂O 1.2g/L、檸檬酸鈉 60 g/L、（NH₄)₂SO₄ 30g/L、NaH₂PO₂ 20g/L、Ce₂(SO₄)₃ 1.0g/L、余量為去離子水；對金剛石粉進行電鍍；其中電鍍液溫度為85℃，電流密度為0.042A/cm²，攪拌速率2000r/min，電鍍30min得電鍍金剛石粉。

實施例3

本實施例采用以下步驟：

（1）金剛石粉表面預處理

將粒徑為15μm的金剛石粉置于濃度為12%的氫氧化鈉溶液中，在75℃條件下處理2小時，并水洗至中性；將洗凈的金剛石粉置于濃度為5%的王水中酸洗15分鐘，并水洗至中性；

（2）金剛石表面敏化及活化

將步驟（1）預處理后的金剛石粉置于敏化溶液中，在溫度40℃下敏化6min,并水洗至中性；然后，將洗凈的金剛石粉置于活化溶液中，在溫度40℃下活化6min,并水洗至中性；敏化溶液的組成為SnCl₂·2H₂O 12g/L、HCl 40ml/L；活化溶液的組成為：PbCl₂ 0.8g/L、HCl 20ml/L；

（3）金剛石的電鍍

將預處理、敏化和活化后的金剛石粉置于電鍍液中，在85℃水浴中進行化學鍍鎳合金，PH值為4.6；電鍍液的組成為：NiSO₄·6H₂O 16g/L、FeSO₄·7H₂O 14g/L、NaSnO₃.3H₂O 1.0g/L、檸檬酸鈉 70 g/L、（NH₄)₂SO₄ 30g/L、NaH₂PO₂ 20g/L、Ce₂(SO₄)₃ 0.8g/L、余量為去離子水；其中電鍍液溫度為82℃，電流密度為0.035A/cm²，攪拌速率1900r/min，電鍍25min的電鍍金剛石粉。

實施例4

本實施例的操作同實施例3，在步驟（3）的電鍍過程中輔助超聲波，超聲波頻率為95-100KHZ。

對比例

本實施例采用以下步驟：

（1）金剛石粉表面預處理

將粒徑為15μm的金剛石粉置于濃度為12%的氫氧化鈉溶液中，在75℃條件下處理2小時，并水洗至中性；將洗凈的金剛石粉置于濃度為5%的王水中酸洗15分鐘，并水洗至中性；

（2）金剛石表面敏化及活化

將步驟（1）預處理后的金剛石粉置于敏化溶液中，在溫度40℃下敏化6min,并水洗至中性；然后，將洗凈的金剛石粉置于活化溶液中，在溫度40℃下活化6min,并水洗至中性；敏化溶液的組成為SnCl₂·2H₂O 12g/L、HCl 40ml/L；活化溶液的組成為：PbCl₂ 0.8g/L、HCl 20ml/L；

（3）金剛石的電鍍

將預處理、敏化和活化后的金剛石粉置于電鍍液中，在85℃水浴中進行化學鍍鎳合金，PH值為4.0；電鍍液的組成為：硫酸鎳250 g/L、硫酸鈷12g/L、亞磷酸10g/L、硼酸26g/L、氯化鈉14 g/L、十二烷基硫酸鈉0.1 g/L、BE 添加劑0.8g/L、糖精1.0 g/L、余量為去離子水；其中電鍍液溫度為82℃，電流密度為0.035A/cm²，攪拌速1900r/min，電鍍25min的電鍍金剛石粉。

實施例5

將上述實施例1-4和對比例得到的電鍍金剛石粉分別進行如下處理：將實施例1-4和對比例得到的電鍍金剛石粉用PH1.5鹽酸活化，水洗干凈后加入電鍍?nèi)芤褐?。用直?.07mm的鋼線進行電鍍上砂試驗。上砂之前，將鋼線用氫氧化鈉10g/L，磷酸鈉25g/L，碳酸鈉20g/L，洗凈劑5ml/L的除油溶液，在70-80℃，電流密度5A/dm²條件下電解處理，除凈鋼線上的油污；再用稀鹽酸溶液（體積比為30%）在室溫條件下活化處理10秒鐘。

以分散有電鍍鎳合金的100g/L氨基磺酸鎳溶液為上砂鍍液，上砂溶液的PH4.4，溫度60℃，電流密度15A/dm²，1秒鐘，得金剛石線鋸。

將上述實施例1-4和對比例制備的金剛石線鋸以及經(jīng)過實施例4處理過的金剛石線鋸進行1切割單晶硅處理，各個實施例和對比例的金剛石線鋸的效果如下表1所示：

表1