CN108747874A - 一种耐磨镀层金刚石复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐磨镀层金刚石复合材料，包括金刚石微粉、第一耐磨镀层、第二耐磨镀层。第二耐磨镀层的原料包括：氯化铬、硫酸铜、硝酸铈、羧乙基苯基次磷酸钠、柠檬酸钠、水。本发明还提出耐磨镀层金刚石复合材料的制备方法，包括如下步骤：将金刚石微粉经表面处理后，加入氢化铌和氢化钛，在氩气保护下加热保温制得第一耐磨镀层金刚石；将氯化铬、硫酸铜、硝酸铈、羧乙基苯基次磷酸钠、柠檬酸钠加入水中混合均匀，加入三乙醇胺调节PH值后再加入第一耐磨镀层金刚石，加热搅拌、过滤、干燥，制得耐磨镀层金刚石复合材料。本发明提的镀层金刚石复合材料，耐磨性和抗氧化性能好，适合金刚石磨具使用。
Description
技术领域
本发明涉及金刚石镀覆技术领域，尤其涉及一种耐磨镀层金刚石复合材料及其制备方法。
背景技术
金刚石俗称“金刚钻”，它是一种由碳元素组成的矿物，是碳元素的同素异形体。金刚石具有坚硬性，适合加工硬脆材料，尤其是非金属材料，如石材、墙地砖、玻璃、陶瓷、混凝土、耐火材料、磁性材料、半导体、宝石等；也可以用于加工有色金属、合金、木材，如铜、铝、硬质合金、淬火钢、铸铁、复合耐磨木板等。金刚石的镀覆是在金刚石表面镀覆一层亲和性的金属(Ti、Cr、W、Mo等)，这些亲和性金属镀层能与金刚石产生化学键的强力键合，金属镀层又能与金属胎体产生钎焊结合，提高结合剂对金属的粘结能力、提高磨料的强度、隔离保护作用、改善热传递、增加金刚石表面美观度。然而目前，金刚石镀层长时间使用容易磨损，耐磨性能差，不能满足人们需求。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐磨镀层金刚石复合材料，耐磨性和抗氧化性能好，适合金刚石磨具使用。
本发明提出一种耐磨镀层金刚石复合材料，包括金刚石微粉、第一耐磨镀层、第二耐磨镀层。
优选地，金刚石微粉为粒径为3-8μm。
优选地，第一耐磨镀层厚度为100-300nm，第二耐磨镀层厚度为30-80nm。
优选地，第一耐磨镀层的原料按重量份包括：氢化铌60-70份，氢化钛30-40份。
优选地，第二耐磨镀层的原料按重量份包括：氯化铬10-16份，硫酸铜8-14份，硝酸铈2-5份，羧乙基苯基次磷酸钠30-40份，柠檬酸钠10-20份，水40-50份。
优选地，氯化铬、硫酸铜、硝酸铈的重量比为12-14：10-12：3-4。
本发明还提出上述耐磨镀层金刚石复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将金刚石微粉经表面处理后，加入氢化铌和氢化钛，在氩气保护下升温至850-950℃，保温3-4h，制得第一耐磨镀层金刚石；
S2、将氯化铬、硫酸铜、硝酸铈、羧乙基苯基次磷酸钠、柠檬酸钠加入水中混合均匀，加入三乙醇胺调节PH值为9.5-10.5，再加入第一耐磨镀层金刚石，加热搅拌后，过滤、干燥，制得耐磨镀层金刚石复合材料。
优选地，S2中加热温度为50-60℃，搅拌时间为1-3h。
本发明以两层耐磨镀层依次镀覆金刚石微粉表面制得金刚石复合材料，其中，第一耐磨镀层以氢化铌和氢化钛为原料，采用高温烧结工艺，将强碳化物元素铌和钛以化学键合的形式镀覆金刚石微球表面，增强金刚石耐磨性能的同时降低界面能、增加膨胀系数，提高抗氧化性能；第二耐磨镀层以氯化铬、硫酸铜、硝酸铈为原料，采用化学镀覆方法将元素铬、铜、铈结合到第一镀层金刚石微球表面，镀层均匀、致密度高、把持力好，可进一步增加金刚石的耐磨性能、抗氧化性及耐腐蚀性；本发明合理控制金刚石微粉粒径、耐磨镀层厚度，配合适宜的加工温度和时间制得镀层金刚石复合材料，耐磨性和抗氧化性能好，适合金刚石磨具使用。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种耐磨镀层金刚石复合材料，包括粒径为3μm金刚石微粉、厚度为100nm的第一耐磨镀层、厚度为30nm的第二耐磨镀层。
第二耐磨镀层的原料按重量份包括：氯化铬10份，硫酸铜8份，硝酸铈2份，羧乙基苯基次磷酸钠30份，柠檬酸钠10份，水40份。
上述耐磨镀层金刚石复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将金刚石微粉经表面处理后，加入氢化铌和氢化钛，在氩气保护下升温至850℃，保温3h，制得第一耐磨镀层金刚石；
S2、将氯化铬、硫酸铜、硝酸铈、羧乙基苯基次磷酸钠、柠檬酸钠加入水中混合均匀，加入三乙醇胺调节PH值为9.5，再加入第一耐磨镀层金刚石，加热至50℃搅拌1h后，过滤、干燥，制得耐磨镀层金刚石复合材料。
实施例2
一种耐磨镀层金刚石复合材料，包括粒径为8μm金刚石微粉、厚度为300nm的第一耐磨镀层、厚度为80nm的第二耐磨镀层。
第二耐磨镀层的原料按重量份包括：氯化铬16份，硫酸铜14份，硝酸铈5份，羧乙基苯基次磷酸钠40份，柠檬酸钠20份，水50份。
上述耐磨镀层金刚石复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将金刚石微粉经表面处理后，加入氢化铌和氢化钛，在氩气保护下升温至950℃，保温4h，制得第一耐磨镀层金刚石；
S2、将氯化铬、硫酸铜、硝酸铈、羧乙基苯基次磷酸钠、柠檬酸钠加入水中混合均匀，加入三乙醇胺调节PH值为10.5，再加入第一耐磨镀层金刚石，加热至60℃搅拌3h后，过滤、干燥，制得耐磨镀层金刚石复合材料。
实施例3
一种耐磨镀层金刚石复合材料，包括粒径为4μm金刚石微粉、厚度为150nm的第一耐磨镀层、厚度为50nm的第二耐磨镀层。
第二耐磨镀层的原料按重量份包括：氯化铬12份，硫酸铜10份，硝酸铈3份，羧乙基苯基次磷酸钠33份，柠檬酸钠12份，水42份。
上述耐磨镀层金刚石复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将金刚石微粉经表面处理后，加入氢化铌和氢化钛，在氩气保护下升温至880℃，保温3.3h，制得第一耐磨镀层金刚石；
S2、将氯化铬、硫酸铜、硝酸铈、羧乙基苯基次磷酸钠、柠檬酸钠加入水中混合均匀，加入三乙醇胺调节PH值为9.8，再加入第一耐磨镀层金刚石，加热至54℃搅拌1.2h后，过滤、干燥，制得耐磨镀层金刚石复合材料。
实施例4
一种耐磨镀层金刚石复合材料，包括粒径为7μm金刚石微粉、厚度为180nm的第一耐磨镀层、厚度为70nm的第二耐磨镀层。
第二耐磨镀层的原料按重量份包括：氯化铬14份，硫酸铜12份，硝酸铈4份，羧乙基苯基次磷酸钠38份，柠檬酸钠18份，水48份。
上述耐磨镀层金刚石复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将金刚石微粉经表面处理后，加入氢化铌和氢化钛，在氩气保护下升温至920℃，保温3.8h，制得第一耐磨镀层金刚石；
S2、将氯化铬、硫酸铜、硝酸铈、羧乙基苯基次磷酸钠、柠檬酸钠加入水中混合均匀，加入三乙醇胺调节PH值为10.2，再加入第一耐磨镀层金刚石，加热至57℃搅拌2.5h后，过滤、干燥，制得耐磨镀层金刚石复合材料。
实施例5
一种耐磨镀层金刚石复合材料，包括粒径为6μm金刚石微粉、厚度为150nm的第一耐磨镀层、厚度为60nm的第二耐磨镀层。
第二耐磨镀层的原料按重量份包括：氯化铬13份，硫酸铜11份，硝酸铈4份，羧乙基苯基次磷酸钠35份，柠檬酸钠15份，水45份。
上述耐磨镀层金刚石复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将金刚石微粉经表面处理后，加入氢化铌和氢化钛，在氩气保护下升温至900℃，保温3.5h，制得第一耐磨镀层金刚石；
S2、将氯化铬、硫酸铜、硝酸铈、羧乙基苯基次磷酸钠、柠檬酸钠加入水中混合均匀，加入三乙醇胺调节PH值为10.0，再加入第一耐磨镀层金刚石，加热至55℃搅拌2h后，过滤、干燥，制得耐磨镀层金刚石复合材料。
以普通市售镀层金刚石复合材料为对比，将实施例1-5制得镀层金刚石复合材料经硬度和耐磨性能测试，测得数据如下表1。
表1
| 测试项目 | 镀层磨痕截面积 | 洛氏硬度(HRB) |
| 实施例1 | 16.6μm2 | 106 |
| 实施例2 | 15.7μm2 | 108 |
| 实施例3 | 15.4μm2 | 110 |
| 实施例4 | 12.8μm2 | 105 |
| 实施例5 | 13.5μm2 | 107 |
| 普通市售 | 24.4μm2 | 96 |
通过上表可知相比普通市售镀层金刚石复合材料，本发明的镀层金刚石复合材料的镀层磨痕截面积减小、洛氏硬度增高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种耐磨镀层金刚石复合材料，其特征在于，包括金刚石微粉、第一耐磨镀层、第二耐磨镀层。
2.根据权利要求1所述耐磨镀层金刚石复合材料，其特征在于，金刚石微粉为粒径为3-8μm。
3.根据权利要求1或2所述耐磨镀层金刚石复合材料，其特征在于，第一耐磨镀层厚度为100-300nm，第二耐磨镀层厚度为30-80nm。
4.根据权利要求1-3任一项所述耐磨镀层金刚石复合材料，其特征在于，第一耐磨镀层的原料按重量份包括：氢化铌60-70份，氢化钛30-40份。
5.根据权利要求1-4任一项所述耐磨镀层金刚石复合材料，其特征在于，第二耐磨镀层的原料按重量份包括：氯化铬10-16份，硫酸铜8-14份，硝酸铈2-5份，羧乙基苯基次磷酸钠30-40份，柠檬酸钠10-20份，水40-50份。
6.根据权利要求5所述耐磨镀层金刚石复合材料，其特征在于，氯化铬、硫酸铜、硝酸铈的重量比为12-14：10-12：3-4。
7.一种如权利要求1-6任一项所述耐磨镀层金刚石复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将金刚石微粉经表面处理后，加入氢化铌和氢化钛，在氩气保护下升温至850-950℃，保温3-4h，制得第一耐磨镀层金刚石；
S2、将氯化铬、硫酸铜、硝酸铈、羧乙基苯基次磷酸钠、柠檬酸钠加入水中混合均匀，加入三乙醇胺调节PH值为9.5-10.5，再加入第一耐磨镀层金刚石，加热搅拌后，过滤、干燥，制得耐磨镀层金刚石复合材料。
8.根据权利要求7所述耐磨镀层金刚石复合材料的制备方法，其特征在于，S2中加热温度为50-60℃，搅拌时间为1-3h。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111571461A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-08-25 | 秦皇岛道天精密磨具有限公司 | 胶涂覆金刚石、高分子基金刚石磨轮及其制造方法 |
| CN112063874A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-11 | 广东省科学院新材料研究所 | 一种金刚石复合材料及其制备方法和应用 |
| CN116217270A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-06-06 | 何思义 | 一种氧化锆球表面镀金刚石膜衣介质球生产工艺 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101195208A (zh) * | 2006-12-18 | 2008-06-11 | 河南农业大学 | 具有高硬度高耐磨性的电镀金刚石工具及制造方法 |
| CN101591796A (zh) * | 2009-05-13 | 2009-12-02 | 长沙岱勒金刚石制品有限公司 | 一种制备高性能金刚石线锯的生产工艺 |
| JP2011073113A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Shingijutsu Kaihatsu Kk | 二重被覆ダイヤモンド研磨材粒子及びその製造方法 |
| CN104233295A (zh) * | 2014-09-29 | 2014-12-24 | 泉州众志金刚石工具有限公司 | 一种金刚石镀膜方法 |
| CN104290199A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-01-21 | 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司 | 具有复合结构镀层的金刚石切割工具及其制作方法 |
| CN105386018A (zh) * | 2015-10-08 | 2016-03-09 | 山东建筑大学 | 一种应用于石材切割刀具的金刚石表面镀覆工艺 |
| CN205522038U (zh) * | 2016-02-22 | 2016-08-31 | 张家港天工机械制造有限公司 | 一种金刚石线锯 |
-
2018
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101195208A (zh) * | 2006-12-18 | 2008-06-11 | 河南农业大学 | 具有高硬度高耐磨性的电镀金刚石工具及制造方法 |
| CN101591796A (zh) * | 2009-05-13 | 2009-12-02 | 长沙岱勒金刚石制品有限公司 | 一种制备高性能金刚石线锯的生产工艺 |
| JP2011073113A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Shingijutsu Kaihatsu Kk | 二重被覆ダイヤモンド研磨材粒子及びその製造方法 |
| CN104290199A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-01-21 | 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司 | 具有复合结构镀层的金刚石切割工具及其制作方法 |
| CN104233295A (zh) * | 2014-09-29 | 2014-12-24 | 泉州众志金刚石工具有限公司 | 一种金刚石镀膜方法 |
| CN105386018A (zh) * | 2015-10-08 | 2016-03-09 | 山东建筑大学 | 一种应用于石材切割刀具的金刚石表面镀覆工艺 |
| CN205522038U (zh) * | 2016-02-22 | 2016-08-31 | 张家港天工机械制造有限公司 | 一种金刚石线锯 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111571461A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-08-25 | 秦皇岛道天精密磨具有限公司 | 胶涂覆金刚石、高分子基金刚石磨轮及其制造方法 |
| CN112063874A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-11 | 广东省科学院新材料研究所 | 一种金刚石复合材料及其制备方法和应用 |
| CN116217270A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-06-06 | 何思义 | 一种氧化锆球表面镀金刚石膜衣介质球生产工艺 |
| CN116217270B (zh) * | 2022-12-26 | 2024-04-09 | 何思义 | 一种氧化锆球表面镀金刚石膜衣介质球生产工艺 |
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