金剛石表面金屬化的實現(xiàn)方式

金剛石表面金屬化的實現(xiàn)方式、表面金屬與釬料的匹配和選擇、釬劑和氣體介質(zhì)的選擇等關(guān)鍵技術(shù)還需進一步成熟和優(yōu)化。金剛石工具的使用效率與壽命除取決于金剛石磨粒被鑲嵌的牢固程度外，還與胎體的耐磨性有關(guān)。

胎體本身強度的高低、金剛石在胎體中的分布狀態(tài)、金剛石的濃度等都會對胎體的耐磨性產(chǎn)生影響，所以，如何使胎體達到理想的狀態(tài)也是今后工作中值得注意的問題金剛石磨針電鍍。

磨料磨具類金剛石膜特性

磨料磨具類金剛石膜有機械性能、電阻率及耐腐蝕性、光學(xué)性能和穩(wěn)定性;

機械性能：磨料磨具中類金剛石膜具有高硬度和高彈性模量金剛石工具電鍍，不同的沉積方法制備的DLC膜硬度差異很大，沉積的工藝參數(shù)對DLC膜的硬度也有影響，膜層內(nèi)的成分對膜層硬度也有一定影響。

但是類金剛石膜也有很高的內(nèi)應(yīng)力，薄膜的內(nèi)應(yīng)力是決定薄膜的穩(wěn)定性和使用壽命并影響性能的重要因素，而且內(nèi)應(yīng)力也會限制膜的厚度。壓應(yīng)力是由所含的氫造成的，促使sp3和sp2的比例變小，會影響膜的性能，研究發(fā)現(xiàn)含氫量小于1%的類金剛石膜應(yīng)力較低，另外膜厚的均勻性對內(nèi)應(yīng)力也有影響金剛石鋸片電鍍。通過在膜中摻雜N、Si、O，金屬內(nèi)應(yīng)力可以減小，然而內(nèi)應(yīng)力減小會影響到硬度和彈性模量。

人造金剛石是加工業(yè)硬磨料

天然金剛石，也稱鉆石，有天然金剛石和人造金剛石兩種。金剛石是目前世界上已知的硬工業(yè)材料，它不僅具有硬度高、耐磨、熱穩(wěn)定性能好等特性，而且以其抗壓強度、散熱速率、傳聲速率、電流阻抗、防蝕能力、透光、低熱脹率等物理性能金剛石磨盤電鍍，成為工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的新材料，現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的瑰寶。

人造金剛石是加工業(yè)硬的磨料，電子工業(yè)有效的散熱材料，半導(dǎo)體好的晶片，通訊元器件高頻的濾波器，音響傳真的振動膜，機件穩(wěn)定的抗蝕層等等，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶金、石油鉆探、建筑工程、機械加工、儀器儀表、電子工業(yè)、航空航天以及現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域。

金剛石磨頭基本結(jié)構(gòu)與應(yīng)用范圍介紹：

金剛石磨頭是以金剛石磨料為原料，分別用金屬粉、樹脂粉、陶瓷和電鍍金屬作結(jié)合劑，制成的中央有通孔的圓形固結(jié)磨具稱作金剛石磨頭(合金磨頭)。下面，我們就一起來了解一下金剛石磨頭基本結(jié)構(gòu)與應(yīng)用范圍。

金剛石磨頭基本結(jié)構(gòu)：

金剛石磨頭結(jié)構(gòu)一般由工作層、基體、過渡層三部分組成。工作層又稱金剛石層，由磨料、結(jié)合劑和填料組成，是磨頭的工作 部分。過渡層又稱非金剛石層，由結(jié)合劑、金屬粉和填料組成，是將金剛石層牢固地連接在基體上的部分。

基體，用于承接磨料層，并在使用時用法蘭盤牢固地夾持在磨床主軸上。一般金屬結(jié)合劑制品選用鋼材、合金鋼粉作基體;樹脂結(jié)合劑選用鋁合金、電木作基體。由鋁、鋼或電木加工而成，起支承工作層和裝卡磨具的作用。磨頭成型質(zhì)量的好壞和使用精度的高低都與基體有很大關(guān)系。

金剛石磨頭應(yīng)用范圍：

由于金剛石磨料所具有的特性(硬度高、抗壓強度高、耐磨性好)，使金剛石磨具在磨削加工中成為磨削硬脆材料及硬質(zhì)合金的理想工具，不但、精度高，而且粗糙度好、磨具消耗少、使用壽命長，同時還可改善勞動條件。因此廣泛用于普通磨具難于加工的低鐵含量的金屬及非金屬硬脆材料，如硬質(zhì)合金、高鋁瓷、光學(xué)玻璃、瑪瑙寶石、半導(dǎo)體材料、石材等。

金剛石磨頭除了應(yīng)用于低鐵含量的金屬及非金屬硬脆材料加工，還應(yīng)用于玻璃、陶瓷、鐵氧體、半導(dǎo)體材料等硬脆性材料和金屬材料的研磨加工、硬質(zhì)合金材料的外形加工、電解磨削加工，以及磨削加工中心用金剛石鉆頭的磨削等重負荷切割，大大提高了生產(chǎn)效率。

金剛石磨頭中用常見的粉料介紹  金剛石磨頭的原材料，除金剛石之外，其它主要為粉末，這些粉末可以是金屬、非金屬，也可以是合金、化合物。金剛石磨頭采用的粉末，不僅僅對化學(xué)成分有一定的要求，而且對粉末顆粒的大小、形狀、松裝比重、壓制性、燒結(jié)性等也有不同的要求,這取決于金剛石磨頭的用途、品種、生產(chǎn)工藝等因素。

（A）銅粉：電解法制取，顆粒形態(tài)為樹枝狀，玫瑰紅色，氧化后顏色發(fā)暗，嚴重時變成黑色粉末。作為結(jié)合劑材料，銅粉的主要優(yōu)點有：電解銅粉成型性好，廣泛用于冷壓成型后燒結(jié)；純銅對碳化物和骨架材料的相容性很好，如W、WC；銅可與Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成性能優(yōu)異的合金，價格遠低于鈷粉。

（B）鐵粉：有還原鐵粉、電解鐵粉和粉，顧名思義還原鐵粉用還原法制取 ，電解鐵粉電解法制取，粉通過熱離解羰基化合物制取。作為結(jié)合劑材料，鐵粉的優(yōu)點有：價格低，與金剛石有好的潤濕性；與骨架材料（WC）的相容性很好；一定溫度燒結(jié)時鐵對金剛石的輕度刻蝕并不損失金剛石的強度，反而會提高金剛石在胎體中的把持力。刻蝕作用實質(zhì)是金剛石中的碳原子溶入鐵中并向其中擴散的過程，金剛石未發(fā)生結(jié)構(gòu)及強度變化。

（C）鈷粉：不規(guī)則海綿狀，還原法制取，作為粘結(jié)劑，其綜合性能好。是一種優(yōu)異的粘結(jié)劑材料，國外發(fā)達國家用的較多，其主要優(yōu)點有：優(yōu)良的成型性和可燒結(jié)性；可使胎體的抗彎強度提高；和金剛石的粘結(jié)力大，潤濕性好；胎體的韌性好、自銳性好。由于價格昂貴，國內(nèi)以鐵代鈷的研究很多，選擇合適的粉末、合理的燒結(jié)工藝可獲得鈷基粘結(jié)劑相似的性能。

   鈷的缺點是：價格昂貴；松裝密度太小，易造成投料困難。另外使壓制磨具設(shè)計寬度和高度變大，手裝料熱壓模具高度加大，從而使模具成本提高。

金剛石磨頭的安全使用和保管

在高速旋轉(zhuǎn)下工作的金剛石磨頭/要特別注意金剛石磨頭的安全使用， 以防止發(fā)生人身和設(shè)備事故。

要使磨頭安全地工作，需要注意下面幾點：

1 ?用于一般磨削的磨頭，其大的工作線速度不應(yīng)超過 表13規(guī)定。

粒度36**及更粗而硬度R3及更軟的磨頭，大工作線速度 應(yīng)低于表13規(guī)定的20%。

2?用于高速磨削的磨頭(產(chǎn)品表面標有“50米/秒”者)，其 大工作線速度不應(yīng)超過表14規(guī)定。

3.橡膠結(jié)合劑柔軟拋光磨頭，工作線速度不得大于 35米/秒;磨絲錐、板牙磨頭的工作線速度不得大于20米/秒。

表13普通磨頭大工作線速度

表14離速磨頭的大工作線速度

4?使用磨頭前，用木槌輕敲磨頭，發(fā)現(xiàn)有啞聲時(特別 是陶瓷磨頭)，不能使用。

5?直徑大于125毫米的磨頭緊固后要經(jīng)過平衡。

6.樹脂結(jié)合劑磨頭不能在含堿性物大于1.5%的冷卻液

中工作。

7?經(jīng)過改制后的磨頭必須重新經(jīng)過回轉(zhuǎn)檢驗后才能使用。

正確地保管金剛石磨頭，無論是在節(jié)約或防止事故等方面都具有很大的意義。