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CVLT金刚石表面金属化技术
时间:2019-04-24

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用人造金刚石单晶及聚晶制造工具时,大多必须依靠金属、陶瓷或树脂作为粘接载体,因此,金刚石工具的寿命及使用效率除与所选用的金刚石和结合剂有关外,还取决于金刚石与结合剂的结合强度,但由于金刚石与载体之间在物理和化学性能上存在巨大差异,使得两者的结合极为困难。为此,国内外已开发了多种金刚石表面金属化技术,力求提高金刚石与金属胎体之间的焊接浸润性和粘接强度,以延长金刚石工具的使用寿命。

    成都工具研究所开发的CVLT(化学气液相处理)技术,可对金刚石单晶、微粉、聚晶进行表面合金化处理,是目前国内一种新型的、先进的金刚石表面金属化处理技术。

    1.技术特点

    本技术能对所有种类的金刚石表面进行各种成分的合金化处理,其主要技术特点为:

    金刚石种类:各种金刚石单晶、聚晶、微粉及CVD金刚石厚膜;表面合金化材料:W、Cr、Ti、Ni、Co、Cu等,以及与树脂连接性好的化合物;表面合金膜厚度:根据需要可达0.3~40µm;表面膜与金刚石的结合形式:共价键及冶金结合。

    2.应用领域

    本技术的应用领域主要包括以下几方面:

    聚晶金刚石表面合金化采用CVLT技术可在聚晶金刚石表面制作一层15~40µm的合金膜,使金刚石聚晶能牢固地烧结或焊接在金属胎体上。我们已成功地将该技术应用于石油钻头及矿山工具上,金属化效果已达到美国GE公司同类金属膜聚晶金刚石的水平。

    单晶金刚石表面合金化采用CVLT技术在单晶金刚石表面制作一层1~5µm的合金膜,能大大提高单晶金刚石烧结块、金刚石砂轮等工具的使用寿命。

    金刚石微粉的表面合金化CVLT技术用于金刚石微粉主要有两方面用途,一是在金刚石微粉表面复合一层约0.5μm的(Ni、W、Cr)合金膜,此微粉可用于制作金刚石砂轮(金属结合剂及树脂结合剂)及金刚砂抛光带、抛光盘等,以提高金刚石与胎体的粘接性能。二是在金刚石微粉表面复合一层(W、Co、Ti)合金膜,用此微粉制作聚晶金刚石,可提高聚晶金刚石的强度及高温稳定性。

    单晶金刚石表面的有机活化采用CVLT技术可在单晶金刚石表面生长一层与树脂具有亲合力的基团及化合物,可使树脂金刚石砂轮的使用寿命提高。

    CVLT技术还可用于各种工模具、金属件的表面硬化、润滑、抗腐蚀、抗氧化等处理。

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