專利名稱：納米復合電鍍金剛石工具及其制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及金剛石工具，尤其涉及一種納米復合電鍍金剛石工具及其制備 工藝。
背景技術：
金剛石有極高的硬度，用金剛石制作的工具適宜加工硬而脆的材料，而采 用電鍍技術制備的電鍍金剛石工具不僅制作溫度低，避免了高溫損傷金剛石， 增加了金剛石工具的使用壽命，提高了加工效率和加工質量。目前的電鍍金剛 石工具包括鉆頭、鋸片和磨具，在機械、電子、建筑、鉆探、光學玻璃加工等 方面得到廣泛應用，在使用過程中，所鉆、切、磨材料對象越來越復雜化、特 殊化和多元化，對電鍍金剛石工具的性能要求也愈來愈高，常規電鍍金剛石工 具一般時效低、壽命短，而且制造成本較高。發明內容本發明的目的是提供一種納米復合電鍍金剛石工具及其制備工藝，以克服 現有產品時效低、壽命短，而且制造成本較高的不足。本發明的目的是通過以下技術方案來實現一種納米復合電鍍金剛石工具，包括基體，所述基體外面鍍有納米復合電 鍍金剛石胎體，所述納米復合電鍍金剛石胎體由胎體工作層和胎體保徑層構成， 納米復合電鍍金剛石胎體上開有水口。所述納米復合電鍍金剛石胎體的金剛石 JR4，粒度35/40 780/100，濃度50~120%。所述納米復合電鍍金剛石胎體納米 材料粒徑10 ~ 20nm，濃度5 ~ 15g/L，水口面積占唇面面積的30 ~ 50%。本發明所述的納米復合電鍍金剛石工具制備工藝，包括以下步驟1) 在電鍍槽內配置含納米材料的復合電鍍液，其由以下組分制成硫酸鎳 200-400g/L，硫酸鈷5-20g/L，氯化鈉30-45g/L，硼酸30-50g/L,十二烷基硫酸 鈉0.05-0.2g/L,糖精0.1-0.3g/L，納米材料5-30g/L;然后在電鍍液中加入檸檬 酸三銨3-10g/L，在超聲波振蕩儀中攪拌混勻；2) 電鍍金剛石工具鍍前處理，包括常規技術的基體加工、除油、絕緣、弱 腐蝕、電化學處理等過程；3) 預電鍍金剛石工具帶電入槽后改變原有電鍍工藝，預電鍍30分鐘， 電鍍一層合金；4) 納米復合電鍍胎體工作層，預電鍍后鑲嵌模具，電鍍過程中合理匹配納 米材料添加工藝與鑲嵌金剛石布砂工藝；5) 納米復合電鍍胎體保徑層，待胎體工作層鍍好后，出槽后活化重新入槽 電鍍，電鍍過程中合理匹配納米材料添加工藝與鑲嵌金剛石布砂工藝；6) 電鍍金剛石工具出槽后處理，包括常規技術的退模、除氫、打磨、表面 處理、封裝等過程。本發明所述的納米復合電鍍金剛石工具及其制備工藝有益效果為采用納 米復合電鍍工藝制得的電鍍金剛石工具，具有多相結構，耐磨性提高，提高了 電鍍工具的使用壽命，并且制作成本低。
圖1是本發明實施例所述的納米復合電鍍金剛石鉆頭的結構示意圖(右半 部為1/4剖一見)；圖2是本發明實施例的納米復合電鍍金剛石鉆頭的金剛石胎體俯視圖。圖中1、基體；2、納米復合電鍍金剛石胎體；3、水口； 4、胎體工作層； 5、胎體保徑層。具體實施例實施例1如圖l-2所示， 一種納米復合電鍍金剛石工具，包括基體l,所述基體l外 面鍍有納米復合電鍍金剛石胎體2，所述納米復合電鍍金剛石胎體2由胎體工 作層4和胎體保徑層5構成，納米復合電鍍金剛石胎體2上開有水口 3。所述 納米復合電鍍金剛石胎體的金剛石JR4，粒度39/40~580/100,濃度50%。所 述納米復合電鍍金剛石胎體納米材料粒徑10nm,濃度5g/L，水口面積占唇面面 積的30%。本實施例所述的納米復合電鍍金剛石工具制備工藝，包括以下步驟1 )在電鍍槽內配置含納米材料的復合電鍍液，由以下組分制成硫酸鎳 200g/L，硫酸鈷5g/L,氯化鈉30g/L，硼酸30g/L，十二烷基硫酸鈉0.05g/L，糖 精0.1g/L,納米材料5g/L;然后在電鍍液中加入檸檬酸三銨3g/L，在超聲波振 蕩儀中攪拌混勻；2) 電鍍金剛石工具鍍前處理；3) 預電鍍金剛石工具帶電入槽后改變原有電鍍工藝，預電鍍30分鐘， 電鍍一層合金；4) 納米復合電鍍胎體工作層，預電鍍后鑲嵌模具，電鍍過程中合理匹配納 米材料添加工藝與鑲嵌金剛石布砂工藝；5) 納米復合電鍍胎體保徑層，待胎體工作層鍍好后，出槽后活化重新入槽 電鍍，電鍍過程中合理匹配納米材料添加工藝與鑲嵌金剛石布砂工藝；6) 電鍍金剛石工具出槽后處理。 實施例2一種納米復合電鍍金剛石工具，包括基體1,所述基體1外面鍍有納米復合電鍍金剛石胎體2，所述納米復合電鍍金剛石胎體2由胎體工作層4和胎體 保徑層5構成，納米復合電鍍金剛石胎體2上開有水口 3。所述納米復合電鍍 金剛石胎體的金剛石JR4,粒度38/40-680/100，濃度80%。所述納米復合電 鍍金剛石胎體納米材料粒徑15nm，濃度10g/L，水口面積占唇面面積的40%。本實施例所述的納米復合電鍍金剛石工具制備工藝，包括以下步驟1) 在電鍍槽內配置含納米材料的復合電鍍液，由以下組分制成硫酸鎳 300g/L,石克酸鈷12g/L,氯化鈉38g/L，硼酸40g/L,十二烷基硫酸鈉0.12g/L, 糖精0.2g/L,納米材料18g/L;然后在電鍍液中加入檸檬酸三銨7g/L,在超聲 波振蕩儀中攪拌混勻；2) 電鍍金剛石工具鍍前理；3) 預電鍍金剛石工具帶電入槽后改變原有電鍍工藝，預電鍍30分鐘， 電鍍一層合金；4) 納米復合電鍍胎體工作層，預電鍍后鑲嵌模具，電鍍過程中合理匹配納 米材料添加工藝與鑲嵌金剛石布砂工藝；5) 納米復合電鍍胎體保徑層，待胎體工作層鍍好后，出槽后活化重新入槽 電鍍，電鍍過程中合理匹配納米材料添加工藝與鑲嵌金剛石布砂工藝；6) 電鍍金剛石工具出槽后處理。 實施例3一種納米復合電鍍金剛石工具，包括基體2，所述基體2外面鍍有納米復 合電鍍金剛石胎體2,所述納米復合電鍍金剛石胎體2由胎體工作層4和胎體 保徑層5構成，納米復合電鍍金剛石胎體2上開有水口 3。所述納米復合電鍍 金剛石胎體的金剛石JR4,粒度35/40~780/100,濃度120%。所述納米復合電 鍍金剛石胎體納米材料粒徑20nm,濃度15g/L,水口面積占唇面面積的50%。本實施例所述的納米復合電鍍金剛石工具制備工藝，包括以下步驟1 )在電鍍槽內配置含納米材料的復合電鍍液，由以下組分制成硫酸鎳 400g/L，硫酸鈷20g/L,氯化鈉45g/L，硼酸50g/L,十二烷基硫酸鈉0.2g/L,糖 精0.3g/L,納米材料30g/L;然后在電鍍液中加入檸檬酸三銨10g/L，在超聲波 振蕩儀中攪拌混勻；2) 電鍍金剛石工具鍍前處理；3) 預電鍍金剛石工具帶電入槽后改變原有電鍍工藝，預電鍍30分鐘， 電鍍一層合金；4) 納米復合電鍍胎體工作層，預電鍍后鑲嵌才莫具，電鍍過程中合理匹配納 米材料添加工藝與鑲嵌金剛石布砂工藝；5) 納米復合電鍍胎體保徑層，待胎體工作層鍍好后，出槽后活化重新入槽 電鍍，電鍍過程中合理匹配納米材料添加工藝與鑲嵌金剛石布砂工藝；6) 電鍍金剛石工具出槽后處理。
權利要求
1、一種納米復合電鍍金剛石工具，包括基體，其特征在于所述基體外面鍍有納米復合電鍍金剛石胎體，所述納米復合電鍍金剛石胎體由胎體工作層和胎體保徑層構成，納米復合電鍍金剛石胎體上開有水口。
2、 如權利要求1的納米復合電鍍金剛石工具，其特征在于所述納米復合 電鍍金剛石胎體的金剛石JR4，粒度35/40~780/100，濃度50~120%。
3、 如權利要求1的納米復合電鍍金剛石工具，其特征在于所述納米復合 電鍍金剛石胎體納米材料粒徑10~20nm,濃度5-15g/L,水口面積占唇面面積 的30 ~ 50%。
4、 一種納米復合電鍍金剛石工具制備工藝，其特征在于，包括以下步驟1) 在電鍍槽內配置含納米材料的復合電鍍液，該電鍍液由以下組分制成 硫酸鎳200-400g/L,硫酸鈷5-20g/L，氯化鈉30-45g/L，硼酸30-50g/L,十二烷 基硫酸鈉0.05-0.2g/L,糖精0.1-0.3g/L，納米材料5-30g/L;然后在電鍍液中加 入檸檬酸三銨3-10g/L,在超聲波振蕩儀中攪拌混勻；2) 電鍍金剛石工具鍍前處理；3) 預電鍍金剛石工具帶電入槽后改變原有電鍍工藝，預電鍍30分鐘， 電鍍一層合金；4) 納米復合電鍍胎體工作層，預電鍍后鑲嵌模具，電鍍過程中合理匹配納 米材料添加工藝與鑲嵌金剛石布砂工藝；5) 納米復合電鍍胎體保徑層，待胎體工作層鍍好后，出槽后活化重新入槽 電鍍，電鍍過程中合理匹配納米材料添加工藝與鑲嵌金剛石布砂工藝；6) 電鍍金剛石工具出槽后處理。
全文摘要
本發明涉及一種納米復合電鍍金剛石工具及其制備工藝，所述的納米復合電鍍金剛石工具包括基體，所述基體外面鍍有納米復合電鍍金剛石胎體，所述納米復合電鍍金剛石胎體由胎體工作層和胎體保徑層構成，納米復合電鍍金剛石胎體上開有水口；所述的制備工藝包括以下步驟1)配制復合電鍍液；2)電鍍金剛石工具鍍前處理；3)預電鍍；4)納米復合電鍍胎體工作層鑲嵌模具；5)納米復合電鍍胎體保徑層，待胎體工作層鍍好后，出槽后活化重新入槽電鍍；6)電鍍金剛石工具出槽后處理。本發明的有益效果為采用納米復合電鍍工藝制得的電鍍金剛石工具，具有多相結構，耐磨性提高，提高了電鍍工具的使用壽命，并且制作成本低。
文檔編號C25D15/00GK101333675SQ20081013525
公開日2008年12月31日 申請日期2008年8月6日 優先權日2008年8月6日
發明者鄒 姚 申請人:湖北地大金石地質工具有限公司