荥阳市光明金刚石实业有限公司

人造金刚石在工业中大有可为

人造金刚石不仅可以加工成价值连城的珠宝人造金刚石锯片，在工业中也大有可为人造金刚石。人造金刚石它硬度高、耐磨性好，可广泛用于切削、磨削、钻探；由于导热率高、电绝缘性好，可作为半导体装置的散热板；它有优良的透光性和耐腐蚀性，在电子工业中也得到广泛应用。

20世纪60 年代，金刚石工具制造业在欧美发达国家实现产业化并迅速发展。70年代，日本以其相对较低的制造成本赢得竞争优势，迅速成为金刚石工具制造业的主导者之一。80年代，韩国替代日本成为金刚石工具产业的后起之秀精选人造金刚石。

90年代，伴随着中国制造产业在全球的崛起，中国金刚石工具制造业也开始起步，并逐渐显示出强大竞争力，经过十多年的发展，中国已有金刚石工具生产厂家上千家，年产值超过百亿元，已成为继韩国之后目前国际金刚石工具市场的主要供应国之一。

传统WC基硬质合金刀具的替代品

在切削时，切削刃对意外损坏很不敏感，抗磨损能力也较强人造金刚石微粉，可长时间保持锋利的切削刃，加工时可采用很高的切削速度和较大的背吃刀量，使用寿命一般高于WC基硬质合金刀具10~500倍，而且由於PCD中金属结合剂具有导电性，使得PCD便于切割成形，且原料来源丰富，其价格只有天然金刚石的几十分之一至十几分之一，已成为传统WC基硬质合金刀具的替代品。

为提高PCD刀片的韧性和可焊性，以硬质合金为基底，在其表面烧结或压制一层0.5~1mm厚的PCD而组成金刚石复合刀片。可用焊或机夹方式制作刀具。

由于其可焊性好，重磨容易，成本低，故应用广泛。须指出的是，PCD和PCD/CC刀具的刃口锋利性和加工表面质量均不如单晶金刚石，同时其可加工性差，磨削比小，难以根据刀头的几何形状任意成形，至今还不能方便地制造带断屑槽可转位刀片和立铣刀等几何形状复杂的产品。

热处理的影响

1)残余奥氏体 砂轮磨削时残余奥氏体由于砂轮砂轮磨削时产生的热和压力而转变，同时可能伴随出现表面回火和砂轮磨削裂纹。残余奥氏体量应控制在30％以内。

2)渗层碳浓度 渗层碳浓度过高，在渗层组织中容易形成网状碳化物或过多的游离碳化物。由于这种物质极硬，在砂轮磨削过程中可能出现局部过热倾向和发生表面回火。渗层碳浓度过高，会使工件表面产生过多的残余奥氏体．从而导致裂纹。因此，表面碳浓度增加，则降低了砂轮磨削性能，一般表面碳浓度应控制在0.75％-0.95％范围以内。

电镀金刚石原理：

金刚石在弱酸性溶液中吸附H+(这可由加入金刚石后溶液pH升高而证明)，并在电场作用下向阴极缓慢移动，终吸附在阴极表面。这样当Ni2+、Co2+、Mn2+不断在阴极表面吸附时，就把吸附在阴极表面的金刚石不断包裹起来，形成金刚石复合镀层。

电解液加热：由于电解液加热温度不很高(<50°)，通常水浴加热，电镀容器置于操作台面的水浴槽内。加热可采用钛合金加热管或热水器，前者置于水浴槽内，后者热水管通入水浴槽内。电热管可配备控温装置。其原理通过电子继电器(DJ-702型)控制电加热主回路中的执行部件，即接触器JC,使之闭合(或断开),从而接通(或切断)加热电源，达到自动控温的目的。

镀液的回收：电镀结束、工件出槽时，应用蒸镏水在镀槽上方喷淋工件表面，使工件上带出的电解液和夹带的金刚石流回镀槽，以便回收。

镀液维护与金刚石处理

1）严防异金属离子特别是Cu2+带入镀液，镀液无需经常做除杂处理，只要按使用周期过滤，消除有机添加剂的分解产物与三价铁便可。

2）定期化验主要成分并调整，对于目前尚不做化验的添加剂可参照ρ(Ni2+)及ρ(H3BO3)调整适量补加。

3）新购入的金刚石应作吸磁处理，将残留的磁晶吸出，再用与该粒度接近的筛网将粗晶与细晶分出，然后用碱液及酸液清洗，并用水冲洗干净备用。

过滤镀液清理落入槽内的金刚石可用H2SO4清除粘附其表面的杂质，经水洗烘干吸除混在一起的镍渣然后作筛分处理，分别保存在含有润湿剂的溶液内，不可干态存放。

金刚石工具的耐磨性与使用寿命

金刚石工具的耐磨性与使用寿命已达到加工硬质石材的要求，得到用户认可，胎体内w(Co)从22%下降为4.5%，节省了80%的CoSO4·7H2O。

镀液成分较Ni-Co合金镀液略为复杂。光亮剂及稀土添加剂对维持镀液整平性，提高对金刚石包覆能力及辅助提高胎体硬度起着很大的作用。

实践表明：只要按正常维护镀液方法管理，镀液工作是稳定的。解决胎体因Mn而导致的延展性变劣可加入适当添加剂改善，这是实现Ni-Co-Mn三元合金基质金属用于复合镀的不可或缺前提。目前虽已投入正式生产,但还有待时间的验证，以发现新问题及寻求更进一步提高胎体延展性和使用寿命的途径，不断扩大使用范围。