Җитештерүдән югары дәрәҗәдәге трансформациягә кадәр, чиста энергия, ярымүткәргечләр һәм фотоэлектрик сәнәгать өлкәсендә тиз үсеш, югары нәтиҗәлелек һәм югары төгәллек белән эшкәртү сәләте белән алмаз коралларына ихтыяҗ арта бара, ләкин ясалма алмаз порошогы иң мөһим чимал буларак кулланыла, алмаз өлкәсе һәм матрица тоту көче нык түгел, карбид коралларының башлангыч гомере озын түгел. Бу проблемаларны хәл итү өчен, сәнәгать, гадәттә, металл материаллар белән алмаз порошогы өслеген каплауны куллана, аның өслек үзенчәлекләрен яхшырту, ныклыгын арттыру һәм коралның гомуми сыйфатын яхшырту өчен.
Алмаз порошогы белән өслек каплау ысулы күбрәк, шул исәптән химик каплау, электрокаплау, магнетрон сиптерү, вакуум парга әйләндерү, кайнар шартлау реакциясе һ.б., шул исәптән химик каплау һәм өлгергән процесс белән каплау, бердәм каплау, каплау составын һәм калынлыгын төгәл контрольдә тота ала, шәхси каплау өстенлекләре, тармакта иң еш кулланыла торган ике технологиягә әйләнде.
1. химик каплау
Алмаз порошогы белән химик каплау - эшкәртелгән алмаз порошогын химик каплау эремәсенә салу һәм металл ионнарын химик каплау эремәсендәге киметү матдәсе тәэсирендә каплау эремәсенә урнаштыру, тыгыз металл каплау барлыкка китерү. Хәзерге вакытта иң киң кулланыла торган алмаз химик каплау - химик никель каплау-фосфор (Ni-P) икеле эретмәсе гадәттә химик никель каплау дип атала.
01 Никель белән каплау эремәсенең химик составы
Химик каплау эремәсенең составы аның химик реакциясенең шома барышына, тотрыклылыгына һәм каплау сыйфатына хәлиткеч йогынты ясый. Гадәттә, ул төп тоз, киметү матдәсе, комплекслаштыручы, буфер, стабилизатор, тизләткеч, өслек актив матдә һәм башка компонентларны үз эченә ала. Иң яхшы каплау эффектына ирешү өчен һәр компонентның нисбәтен җентекләп көйләргә кирәк.
1, төп тоз: гадәттә никель сульфаты, никель хлориды, никель аминосульфон кислотасы, никель карбонаты һ.б., аның төп роле - никель чыганагы белән тәэмин итү.
2. Кайтару матдәсе: ул, нигездә, атом водородын бирә, каплау эремәсендә Ni2+ ны Ni га киметә һәм аны алмаз кисәкчәләре өслегенә урнаштыра, бу каплау эремәсендә иң мөһим компонент. Сәнәгатьтә, кире кайтару матдәсе буларак, нигездә, көчле кайтару сәләтенә, арзан бәягә һәм яхшы каплау тотрыклылыгына ия натрий икенчел фосфаты кулланыла. Кайтару системасы түбән температурада һәм югары температурада химик каплауга ирешә ала.
3, катлаулы агент: каплау эремәсе утырмаларны китереп чыгара, каплау эремәсенең тотрыклылыгын арттыра, каплау эремәсенең хезмәт итү вакытын озайта, никельнең утыру тизлеген яхшырта, каплау катламының сыйфатын яхшырта, гадәттә сукцин кислотасы, лимон кислотасы, сөт кислотасы һәм башка органик кислоталар һәм аларның тозларын куллана.
4. Башка компонентлар: стабилизатор каплау эремәсенең таркалуын тоткарлый ала, ләкин ул химик каплау реакциясенә тәэсир итәчәк, шуңа күрә уртача куллану кирәк; буфер химик никель каплау реакциясе вакытында pHның өзлексез тотрыклылыгын тәэмин итү өчен H+ җитештерә ала; өслек актив матдә каплауның порулылыгын киметә ала.
02 Химик никель белән каплау процессы
Натрий гипофосфат системасын химик каплау өчен матрицаның билгеле бер каталитик активлыгы булырга тиеш, ә алмаз өслегенең үзендә каталитик активлык үзәге юк, шуңа күрә алмаз порошогын химик каплау алдыннан аны алдан эшкәртергә кирәк. Химик каплауның традицион алдан эшкәртү ысулы - майны бетерү, эретү, сизгерләштерү һәм активлаштыру.
(1) Майны бетерү, тупасландыру: майны бетерү, нигездә, алмаз порошогы өслегендәге майны, тапларны һәм башка органик пычраткычларны бетерү өчен кулланыла, бу исә аннан соңгы каплауның тыгыз урнашуын һәм яхшы эшләвен тәэмин итә. Тупасландыру алмаз өслегендә кечкенә чокырлар һәм ярыклар барлыкка китерергә, алмаз өслегенең тупаслыгын арттырырга мөмкин, бу металл ионнарының бу урында адсорбциясенә ярдәм итеп кенә калмый, аннан соңгы химик каплау һәм электрокаплауны җиңеләйтә, ә алмаз өслегендә баскычлар барлыкка китерә, химик каплау яки электрокаплау металл катламы үсүе өчен уңай шартлар тудыра.
Гадәттә, майны бетерү этабында гадәттә NaOH һәм башка селте эремәсе майны бетерү эремәсе буларак кулланыла, ә эретү этабында азот кислотасы һәм башка кислота эремәсе алмаз өслеген эшкәртү өчен чимал химик эремә буларак кулланыла. Моннан тыш, бу ике звеноны ультратавыш чистарту машинасы белән кулланырга кирәк, бу алмаз порошогын майны бетерү һәм эретү нәтиҗәлелеген арттырырга, майны бетерү һәм эретү процессында вакытны янга калдырырга һәм майны бетерү һәм эретү йогынтысын тәэмин итәргә ярдәм итә.
(2) Сенсибилизация һәм активлаштыру: сенсибилизация һәм активлаштыру процессы - химик каплау процессындагы иң мөһим адым, ул химик каплауны башкарып буламы-юкмы икәнлегенә турыдан-туры бәйле. Сенсибилизация - автокаталитик сәләткә ия булмаган алмаз порошогы өслегендә җиңел оксидлаша торган матдәләрне адсорбцияләү. Активлаштыру - гипофосфор кислотасының һәм каталитик яктан актив металл ионнарының (мәсәлән, металл палладий) оксидлашуын никель кисәкчәләренең редукциясендә адсорбцияләү, шуның белән алмаз порошогы өслегендә каплау тизлеген тизләтү.
Гомумән алганда, сизгерләштерү һәм активлаштыру эшкәртү вакыты бик кыска, алмаз өслегендәге металл палладий ноктасы формалашуы азрак, каплауның адсорбциясе җитәрлек түгел, каплау катламы җиңел төшеп китә яки тулы каплау формалаштыру авыр, һәм эшкәртү вакыты бик озын, палладий ноктасы исрафына китерәчәк, шуңа күрә сизгерләштерү һәм активлаштыру эшкәртү өчен иң яхшы вакыт - 20 ~ 30 минут.
(3) Химик никель белән каплау: химик никель белән каплау процессына каплау эремәсе составы гына түгел, ә каплау эремәсе температурасы һәм рН кыйммәте дә тәэсир итә. Традицион югары температуралы химик никель белән каплауда гомуми температура 80 ~ 85℃ булачак, 85℃ тан югары температурада каплау эремәсе таркалырга мөмкин, һәм 85℃ тан түбән температурада реакция тизлеге тизрәк булачак. рН кыйммәтендә, рН арткан саен, каплау утыру тизлеге арта, ләкин рН шулай ук никель тозы утырмасы барлыкка килүенә китерә, химик реакция тизлеген тоткарлый, шуңа күрә химик никель белән каплау процессында химик каплау эремәсе составын һәм нисбәтен, химик каплау процессы шартларын оптимальләштерү юлы белән химик каплау утыру тизлеген, каплау тыгызлыгын, каплау коррозиясенә чыдамлыгын, каплау тыгызлыгы ысулын, каплау алмаз порошогын контрольдә тоту сәнәгать үсеше ихтыяҗларын канәгатьләндерү өчен.
Моннан тыш, бер каплау идеаль каплау калынлыгына ирешмәскә мөмкин, һәм анда күбекләр, тишекләр һәм башка кимчелекләр булырга мөмкин, шуңа күрә каплау сыйфатын яхшырту һәм капланган алмаз порошогы дисперсиясен арттыру өчен берничә каплау кулланырга мөмкин.
2. электроникельләштерү
Алмаз белән химик никель белән каплаудан соң каплау катламында фосфор булу сәбәпле, бу электр үткәрүчәнлегенең начарлануына китерә, бу алмаз коралының ком йөкләү процессына тәэсир итә (матрица өслегенә алмаз кисәкчәләрен беркетү процессы), шуңа күрә фосфорсыз каплау катламын никель белән каплау ысулында кулланырга мөмкин. Аерым операция - алмаз порошогын никель ионнары булган каплау эремәсенә салу, алмаз кисәкчәләре көч тискәре электрод белән катодка эләгү, никель металл блогы каплау эремәсенә чумдырылган һәм көч уңай электрод белән тоташтырылган анодка әйләнү. Электролитик тәэсир аша каплау эремәсендәге ирекле никель ионнары алмаз өслегендәге атомнарга әйләнә, һәм атомнар каплауга үсә.
01 Каплау эремәсенең составы
Химик каплау эремәсе кебек үк, электрокаплау эремәсе, нигездә, электрокаплау процессы өчен кирәкле металл ионнарын тәэмин итә һәм кирәкле металл каплавын алу өчен никель утырту процессын контрольдә тота. Аның төп компонентларына төп тоз, анод актив матдәсе, буфер матдәсе, өстәмәләр һ.б. керә.
(1) Төп тоз: нигездә никель сульфаты, никель аминосульфонаты һ.б. кулланыла. Гадәттә, төп тоз концентрациясе югарырак булган саен, каплау эремәсендә диффузия тизрәк була, ток нәтиҗәлелеге югарырак, металл утыру тизлеге югарырак була, ләкин каплау бөртекләре эреп бетә, ә төп тоз концентрациясе кимү белән каплауның үткәрүчәнлеге начарая һәм контрольдә тоту авыррак була.
(2) Анод актив матдәсе: анод җиңел пассивлаша, җиңелдән начар үткәрүчәнлеккә кадәр, бу ток таралышының тигезлегенә тәэсир итә, шуңа күрә анод активлашуын стимуллаштыру, анод пассивлашуының ток тыгызлыгын яхшырту өчен анод активаторы буларак никель хлориды, натрий хлориды һәм башка матдәләрне өстәргә кирәк.
(3) Буфер агенты: химик каплау эремәсе кебек үк, буфер агенты каплау эремәсенең һәм катодның рН чагыштырма тотрыклылыгын саклый ала, шуңа күрә ул электрокаплау процессының рөхсәт ителгән диапазонында тирбәлергә мөмкин. Гадәти буфер агентында бор кислотасы, сиркә кислотасы, натрий бикарбонаты һ.б. бар.
(4) Башка өстәмәләр: каплау таләпләренә туры китереп, каплау сыйфатын яхшырту өчен кирәкле күләмдә якты матдә, тигезләүче матдә, дымландыручы матдә һәм башка өстәмәләр өстәгез.
02 Алмаз белән электродланган никель агымы
1. Каплау алдыннан алдан эшкәртү: алмаз еш кына үткәргеч түгел, һәм башка каплау процесслары аша металл катламы белән капланырга тиеш. Химик каплау ысулы еш кына металл катламын алдан каплау һәм калынайту өчен кулланыла, шуңа күрә химик каплау сыйфаты билгеле бер дәрәҗәдә каплау катламының сыйфатына тәэсир итәчәк. Гомумән алганда, химик каплаудан соң каплаудагы фосфор күләме каплау сыйфатына зур йогынты ясый, һәм югары фосфорлы каплау кислоталы мохиттә коррозиягә каршы торучанрак, каплау өслеге күбрәк шеш кабарынкылыгына, зур өслек тупаслыгына һәм магнит үзлегенә ия түгел; уртача фосфорлы каплау коррозиягә каршы торучанлыкка һәм тузуга каршы торучанлыкка ия; түбән фосфорлы каплау чагыштырмача яхшырак үткәрүчәнлеккә ия.
Моннан тыш, алмаз порошогы кисәкчәләренең зурлыгы кечерәк булган саен, аның өслек мәйданы да зуррак була. Каплаганда, каплау эремәсендә җиңел йөзү, агып чыгу, каплау һәм йомшак катлам барлыкка килү күренеше барлыкка килә. Каплау алдыннан, P эчтәлеген һәм каплау сыйфатын контрольдә тотарга, алмаз порошогы үткәрүчәнлеген һәм тыгызлыгын контрольдә тотарга кирәк, порошокның җиңел йөзүен яхшырту өчен.
2, никель белән каплау: хәзерге вакытта алмаз порошогы белән каплау еш кына тәгәрмәчле каплау ысулын куллана, ягъни шешәләргә кирәкле күләмдә электрокаплау эремәсе өстәлә, электрокаплау эремәсенә билгеле бер күләмдә ясалма алмаз порошогы өстәлә, шешә әйләндерү аша шешәдәге алмаз порошогын тәгәрәтүгә этәрә. Шул ук вакытта уңай электрод никель блогы белән, ә тискәре электрод ясалма алмаз порошогы белән тоташа. Электр кыры тәэсирендә, каплау эремәсендәге ирекле никель ионнары ясалма алмаз порошогы өслегендә металл никель барлыкка китерә. Ләкин бу ысул түбән каплау нәтиҗәлелеге һәм тигез булмаган каплау проблемаларына ия, шуңа күрә әйләнүче электрод ысулы барлыкка килде.
Әйләнүче электрод ысулы - катодны алмаз порошок белән каплауда әйләндерү. Бу ысул электрод һәм алмаз кисәкчәләре арасындагы контакт мәйданын арттырырга, кисәкчәләр арасындагы тигез үткәрүчәнлекне арттырырга, каплауның тигез булмаган күренешен яхшыртырга һәм алмаз никель белән каплау җитештерү нәтиҗәлелеген арттырырга мөмкин.
кыскача эчтәлек
Алмаз коралларының төп чималы буларак, алмаз микропорошогының өслеген модификацияләү матрица контролен көчәйтү һәм коралларның хезмәт итү вакытын яхшырту өчен мөһим чара булып тора. Алмаз коралларының ком йөкләү тизлеген яхшырту өчен, гадәттә, билгеле бер үткәрүчәнлеккә ия булу өчен алмаз микропорошогы өслегенә никель һәм фосфор катламы капланырга мөмкин, аннары никель каплау ярдәмендә каплау катламын калынайтып, үткәрүчәнлекне арттырырга мөмкин. Ләкин, алмаз өслегенең үзендә каталитик актив үзәк юклыгын билгеләп үтәргә кирәк, шуңа күрә аны химик каплау алдыннан алдан эшкәртергә кирәк.
белешмә документлары:
Лю Хан. Ясалма алмаз микропрошокның өслек каплау технологиясен һәм сыйфатын өйрәнү [D]. Чжунюань технология институты.
Ян Бяо, Ян Цзюнь һәм Юань Гуаншен. Алмаз өслеген каплауны алдан эшкәртү процессын өйрәнү [J]. Киңлек киңлеген стандартлаштыру.
Ли Цзинхуа. Чыбыклы пычкы өчен кулланыла торган ясалма алмаз микропорошогының өслеген модификацияләү һәм куллану буенча тикшеренүләр [D]. Чжунюань технология институты.
Фан Лили, Чжэн Лиан, Ву Яньфэй һ.б. Ясалма алмаз өслеген химик никель белән каплау процессы [J]. IOL журналы.
Бу мәкалә superhard material network челтәрендә бастырылган.
Бастырып чыгару вакыты: 2025 елның 13 марты
