[发明专利]一种金刚石表面复合镀层的制备方法

说明书

本发明公开了一种金刚石表面复合镀层的制备方法，包括如下步骤：S1、用氢氧化钠溶液清洗金刚石，去除表面油脂，接着将金刚石置于硝酸溶液中浸泡，去除表面金属杂质，然后用蒸馏水清洗，干燥，得到金刚石颗粒；S2、将金刚石颗粒、硅粉和铝粉混合，加入酒精后球磨，得到混合粉，然后间混合粉置于坩埚中，密封，升温，保温，自然冷却，得到镀硅后的金刚石；S3、将镀硅后的金刚石、镍粉、钢球、无水乙醇置于球磨机中，抽真空，球磨，然后高温保温，冷却，筛分，即得。本发明制得的复合镀层可有效提高金刚石的强度。

技术领域

本发明涉及金刚石加工技术领域，具体涉及一种金刚石表面复合镀层的制备方法。

背景技术

金刚石以其高硬度、高耐磨性、高导热性和电绝缘性等一系列优良性能在国民经济的许多领域具有广泛的用途。随着人造金刚石于20世纪60年代初投入商业生产，在工业生产中金刚石的应用也越来越多。如工具和磨具领域、石材加工、建筑装饰、热管理用金刚石/金属基复合材料等领域。但由于金刚石与大部分金属、陶瓷等均具有较高的界面能，使金刚石与基体不润湿，结合力较差，容易造成金刚石的早期脱落，从而影响材料的耐磨性、热物理性能等。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种金刚石表面复合镀层的制备方法，本发明制得的复合镀层可有效提高金刚石的强度。

本发明提出了一种金刚石表面复合镀层的制备方法，包括如下步骤：

S1、用氢氧化钠溶液清洗金刚石，去除表面油脂，接着将金刚石置于硝酸溶液中浸泡，去除表面金属杂质，然后用蒸馏水清洗，干燥，得到金刚石颗粒；

S2、按重量份将1-4份金刚石颗粒、8-20份硅粉和1-3份铝粉混合，加入0.5-1份酒精后球磨，得到混合粉，然后间混合粉置于坩埚中，密封，升温，保温，自然冷却，得到镀硅后的金刚石；

S3、按重量份将2-5份镀硅后的金刚石、6-10份镍粉、15-20份钢球、1-5份无水乙醇置于球磨机中，抽真空，球磨，然后高温保温，冷却，筛分，即得。

优选地，包括如下步骤：

S1、用10-15％氢氧化钠溶液清洗金刚石，去除表面油脂，接着将金刚石置于25-30％硝酸溶液中浸泡2-5min，去除表面金属杂质，然后用蒸馏水清洗2-5次，干燥，得到金刚石颗粒；

S2、按重量份将1-4份金刚石颗粒、8-20份硅粉和1-3份铝粉混合，加入0.5-1份酒精后球磨3-6h，得到混合粉，然后间混合粉置于坩埚中，密封，以6-10℃/min的速率升温至1420-1460℃下保温2-3h，自然冷却，得到镀硅后的金刚石；

S3、按重量份将2-5份镀硅后的金刚石、6-10份镍粉、15-20份钢球、1-5份无水乙醇置于球磨机中，抽真空3-7min，以200-300r/min转速球磨2-5h，然后在750-900℃下保温1-5h，冷却，筛分，即得。

优选地，所述金刚石平均粒径为300-400μm。

优选地，所述硅粉的平均粒径为1-3μm。

优选地，所述铝粉的平均粒径为45-55μm。

优选地，所述镍粉的平均粒径为50-100nm。

本发明的有益效果：本发明制备方法中，先是用氢氧化钠溶液清洗金刚石去除表面油脂，用硝酸溶液去除金刚石表面金属杂质，对金刚石进行清洗；然后将金刚石颗粒与硅粉、铝粉混合，升温，利用硅粉在高温下蒸发并沉积在金刚石表面形成二氧化硅/碳化硅层，添加铝是因为铝能够降低硅的饱和蒸气压，促进硅粉在较低温度时的蒸发，得到更加细小的二氧化硅晶粒；然后加入镍粉，在高温真空条件下球磨镀镍，进一步形成复合镀层，由于金刚石的表面形成了复合镀层，有效改善金刚石在高温下的氧化或石墨化现象，提高了金刚石的强度，延长了使用寿命。