电镀超薄金刚石刀具的工艺研究

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  本文选出了合适的材料做为电镀超薄金刚石刀具基体材料,设计出合适的夹具,探讨电镀参数对电镀超薄金刚石刀具品质的影响,探讨电镀超薄金刚石刀具的出刃问题,最后得到内应力小、结合力强、耐磨性好、金刚石含量高、边缘整齐的电镀超薄金刚石刀具。   通过对电镀超薄金刚石刀具制备过程基本问题的研究得出了以下有意义的研究结果:   阴极电流密度对复合膜的沉积速率、耐磨性、硬度、结合力都有很大的影响,电流密度在1~5A/dm2内增加时,沉积速率增加,耐磨性变差,硬度变小,结合力变差。   随着正向占空比的增加,电镀复合膜耐磨性、硬度、结合力都变差;随着正向频率的增加,复合膜耐磨性增加、硬度都变强,结合力变好。   通过对常见的几种型模材料的物理特性及成本进行分析,确定把铝选为硬刀的基体是最合适的。   在用电解腐蚀方法对电镀超薄金刚石刀具出刃时,保持电镀参数和电解条件不变的情况下,改变电压,分别在1.4V、1.2V、0.8V、0.6V的电压下电解腐蚀出刃,电压大于1.2V时,腐蚀效率与腐蚀速率较低,结合力情况较差;当电压由0.6V到1.2V变化时,腐蚀速率逐渐增加,腐蚀效率逐渐降低,结合力较好,综合腐蚀效率、腐蚀速率与结合力这三方面情况,电压为0.8V时,电镀超薄金刚石刀具的出刃效果较好。   在用电解腐蚀方法对电镀超薄金刚石刀具出刃时,自行配制的电解液,保持电压为0.8V 以及其它电镀参数和电解条件不变的情况下,加入盐酸调节电流,分别在 0.05A、0.15A、0.25A、0.35A、0.45A的电流下电解腐蚀出刃,电压为0.8V,当电流小于0.05A时,腐蚀速率与腐蚀效率较低;当电流大于0.45A时复合膜与基体的结合力较差,有部分脱膜现象;当电流控制在0.15A到0.35A,可以得到腐蚀速率与腐蚀效率较高、结合力较好的电镀超薄金刚石刀具。   在用电化腐蚀方法对电镀超薄金刚石刀具出刃时,保持电镀参数不变的情况下,分别在质量分数为 10%、20%、30%、40%、50%的氢氧钠溶液中中腐蚀出刃,随着质量分数变大,腐蚀速率变大,结合力变差,边缘整齐度变差。
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