在泡沫镍基体上电泳沉积金刚石颗粒制备多孔金刚石工具

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本文利用电泳沉积(Electrophoretic Deposition—EPD)技术将金刚石微粉沉积到多孔泡沫镍基体上,然后向带有金刚石涂层的基体上化学镀金属镍以制备多孔金刚石磨具。探讨了各种工艺条件对涂层及镀层制备的影响,并对试样进行了扫描电镜分析,抗折强度测试以及磨削性能测试。金刚石微粉电泳沉积性能的研究显示,电场强度在3~8V/cm之间,金刚石微粉可以电泳沉积到阳极泡沫镍上。随着电场强度的增加,单位时间金刚石颗粒的沉积量不断上升,沉积速度增加。但电场强度超过6V/cm后,金刚石颗粒的沉积速度的增加变缓。电泳时间延长,金刚石层增重提高,电泳20min后,金刚石颗粒由于电场屏蔽的作用便不再继续向基体上沉积。在6V/cm的电场中,电泳20min,在多孔泡沫镍基体上获得了均匀完整的金刚石涂层。金属镍的化学镀性能研究显示,当pH值为8温度为70℃时镀层外观光亮,表面光滑,没有缺陷。通过对电泳以及化学镀工艺参数的控制,使镀层中金刚石与Ni的体积比为1:1,获得的金刚石EPD层可以被镍镀层很好的固结在基体上,不会出现镀层中Ni太少使得金刚石固定不住而脱落,或者Ni太多金刚石被埋在镀层内部。而且抗折强度有着显著的增加。利用制备的多孔金刚石工具做磨削性能测试,证明所制备的多孔金刚石工具具有良好的磨削性能。
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