CN103388170B - 一种金刚石线锯及其快速生产方法 - Google Patents

一种金刚石线锯及其快速生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种金刚石线锯及其快速生产方法。所述金刚石磨粒利用化学镀在表面包裹镍层，并通过电镀镍层固定于有预镀镍层的镀铜琴钢丝基体上，加厚镍层使磨粒固结更牢固。所述金刚石线锯的快速生产方法包括以下步骤：1、去除金刚石磨粒表面油脂及氧化物，并对其敏化、活化和化学镀镍；2、去除金属基体表面油脂及氧化物，预镀镍层作为缓冲层；3、金刚石线锯的复合电镀、加厚电镀及热处理。本发明对金刚石磨粒进行化学镀镍实现导电化，使磨粒在电场作用下有序运动，并实现化学固结；此外，在电镀过程中引入强力搅拌，实现高电流密度电镀，为金刚石线锯工业化生产提供了一种高效、快速的方法。

Description

一种金刚石线锯及其快速生产方法
技术领域
本发明涉及一种金刚石线锯的生产方法，具体说是一种金刚石线锯及其快速生产方法。
背景技术
随着工业的发展，硬脆材料在各个领域中的应用日益广泛，其主要包括硅晶体、玻璃、宝石、各种石材、石英晶体、陶瓷、硬质合金、稀土磁性材料等。对硬脆材料的切割大致有以下要求：高效率、低成本、窄切缝、无损伤、无污染等，而切割加工是目前硬脆材料的各种加工方法中最重要的一种。
目前，用于硬脆材料切割加工的方法主要有游离磨粒线锯切割、固结磨粒线锯切割、外圆切割和内圆切割等。游离磨粒线锯切割过程为边切割边向钢丝输送带有磨粒的浆料，因此该切割技术具有非常明显的缺点：切割效率低，锯口损耗大，表面粗糙度和精度难以控制，浆料回收困难，环境污染严重等，而使用固结磨粒线锯切割则能很好的解决这些问题。
固结磨粒线锯切割是通过电镀方法将金刚石磨粒固结在镍镀层中，通过线锯的往复运动来达到对硬脆材料的切割效果。但是，目前金刚石线锯的生产大部分使用的是裸露的金刚石直接进行复合电镀，由于金刚石是绝缘材料，在电镀过程中，其运动方向不受电场的控制，仅仅依靠金刚石磨粒在镀液中的无规则运动，与金属基体碰撞后被镀层俘获，并且金刚石磨粒在重力的作用下也存在沉降运动，因此更降低了被镀层俘获的概率，导致金刚石线锯上磨粒的沉积密度非常低，并产生磨粒分布不均（堆积或空白）及阴阳面等现象，所生产的金刚石线锯的切割效率低；此外，金刚石磨粒的绝缘性决定了其与镀层之间只有物理镶嵌的作用，磨粒未被镍层完全包覆，导致磨粒的把持力非常低；同时，由于金刚石磨粒为绝缘体，如果在电镀过程中引入强力搅拌，将使金刚石磨粒的无规则运动更加强烈，进一步降低了其被镀层俘获的概率，因此目前电镀只能使用小电流密度，导致金刚石线锯的生产效率非常的低。综上所述，现有的复合电镀生产金刚石线锯的方法存在上砂速度慢、上砂密度低、磨粒把持力低、切割效率以及生产效率低等问题，致使金刚石线锯的大批量工业化生产难以实现，无法满足因当前国际形势导致的国内日益扩大的市场需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种金刚石线锯及其快速生产方法。其主要特点是所使用的金刚石磨粒通过化学镀在其表面包覆上一层镍层，使其导电化，在电场作用下Ni内部自由电子分布于表层，使得Ni2+吸附于磨粒上，在电镀过程中能实现定向移动(向阴极定向移动)，且磨粒与镀层之间能实现化学键固结，并引入强力搅拌实现高电流密度电镀，提高电镀效率，同时在化学镀液中加入NiCl2等物质来增加化学镀液的密度，因此金刚石悬浮在化学镀液中，使金刚石均匀电镀在钢丝的阳面和阴面上，制得的金刚石线锯具有质量优良、使用寿命长、切割效率及生产效率高的优点。
本发明所提出的通过化学镀在金刚石磨粒表面包覆一层镍层使其导电化及金刚石线锯的示意图如附图所示。首先，如图1及图2所示，电镀生产金刚石线锯时，未金属化金刚石磨粒无规则的运动及绝缘性以及电镀使用的低电流密度，导致金刚石线锯磨粒沉积密度低、物理镶嵌把持力低、切割效率及生产效率低。
通过化学镀在金刚石磨粒表面包覆上一层镍层后，其表面状态如图3所示，表面金属化后使金刚石磨粒导电化，在电镀过程中，金刚石磨粒的运动方向受到电场的控制，向着阴极方向定向移动，增加了金刚石磨粒与金属基体间的碰撞几率，提高了其被镀层俘获的概率；此外，由于金刚石磨粒表面金属化，当磨粒被镀层俘获后，电镀镍层不仅在基体表面生长，也会在磨粒表面以及磨粒与镀层的结合处继续生长，因此磨粒与镀层之间不再仅仅依靠简单的物理镶嵌来固结，还有化学键使其牢固的固结在镀层上，如图4所示，增加了镀层对磨粒的把持力，提高了线锯的使用寿命和切割能力；同时，金刚石磨粒金属化后在电场作用下定向移动，因此可以引入强力搅拌来抑制浓差极化，并提高电流密度来加大电化学极化，大幅度提升金刚石线锯的生产效率。
本发明包括以下步骤：
第一步：金刚石表面预处理
首先，将粒径为10-20μm的金刚石磨粒置于浓度为10%-20%的NaOH溶液中煮沸20-30min，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于浓度为10%-20%的HNO3溶液中煮沸20-30min，并水洗至中性；
第二步：金刚石表面敏化及活化
首先，将预处理后的金刚石磨粒置于敏化溶液中，在室温下敏化10-20min，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于活化溶液中，在室温下活化10-20min，并水洗至中性；敏化溶液的组成为：SnCl2·2H2O：10-15g/L，HCl：30-50ml/L；活化溶液的组成为：PbCl2：0.5-1g/L，HCl：10-30ml/L；
第三步：金刚石的化学镀
将预处理、敏化和活化后的金刚石磨粒置于化学镀液中，在水浴中进行化学镀镍，PH值为4.5-5；化学镀液的组成为：NiSO4·6H2O：20-30g/L，NaH2PO2·2H2O：20-30g/L，CH3COONa·3H2O：15-20g/L，C6H5Na3O7·2H2O：10-15g/L，H3BO3：40-50g/L，NiCl2：10-15g/L，十二烷基硫酸钠：0.1g/L，再加氨基磺酸和碱式碳酸镍调节pH=4.0。
第四步：金属基体的预处理
将直径120μm、表面覆盖有一层厚度为1μm铜镀层的琴钢丝作为金属基体，金属基体置于碱性溶液中，利用阴极电解除油，并用清水洗净；将洗净的金属基体放入稀硫酸溶液中，将表面的氧化层去除，并用清水洗净；碱性溶液的组成为：NaOH:8-12g/L,Na2CO3:25-35g/L,Na2SiO3:8-12g/L；
第五步：金刚石线锯的预镀
以100g/L氨基磺酸镍溶液为预镀液，预处理的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为10-40A/dm2，温度为45℃-55℃，PH值为4-4.5，强力搅拌，预镀镍层厚度为1-2μm；
第六步：金刚石线锯的上砂镀
以分散有化学镀镍金刚石磨粒的100g/L氨基磺酸镍溶液为上砂镀液，化学镀镍金刚石磨粒在上砂镀液中的含量为300g/L，预镀后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为10-40A/dm2，温度为45℃-55℃，PH值为4-4.5，强力搅拌，上砂镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的1/4-1/3；
第七步：金刚石线锯的加厚镀
以100g/L氨基磺酸镍溶液为加厚镀液，上砂后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为10-40A/dm2，温度为45℃-55℃，PH值为4-4.5，强力搅拌，加厚镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的5/12-1/3；
第八步：金刚石线锯的热处理
将电镀完成的金刚石线锯置于300℃-400℃的环境中，保温2-5个小时，即得。
本发明中，所述化学镀镍金刚石磨粒增重为10%-30%。
本发明所生产的金刚石线锯与现有技术所生产的线锯相比，具有以下特点：
1、利用化学镀镍的方法在金刚石磨粒表面包裹镍层，使其金属化并实现导电化，在电场作用下Ni金属层内部自由电子分布于磨粒表层，使得Ni2+吸附于磨粒上，在电场中能实现定向移动(向阴极方向定向移动)，增加了金刚石磨粒与金属基体间的碰撞几率，提高了其被镀层俘获的概率；
2、由于金刚石磨粒表面金属化，当磨粒被镀层俘获后，电镀镍层不仅在基体表面生长，也会在磨粒表面以及磨粒与镀层的结合处继续生长，因此磨粒与镀层之间不再仅仅依靠简单的物理镶嵌来固结，还有化学键(金属键)使其牢固的固结在镀层上，在线锯使用过程中磨粒不易脱落，增加了镀层对磨粒的把持力及磨粒的利用率，提高了线锯的使用寿命和切割能力；
3、由于金刚石磨粒金属化后在电场作用下能定向移动，因此可以引入强力搅拌来抑制浓差极化，并且提高电镀过程中的电流密度来加大电化学极化，大幅度提升金刚石线锯的生产效率；此外强力搅拌也能减缓磨粒的沉降趋势，使磨粒充分的分散在电化学镀液中，也增加了金刚石磨粒与金属基体间的碰撞几率，提高了其被镀层俘获的概率；
4、通过添加物质提高了化学镀液的密度，使得金刚石悬浮在化学镀液中，因此金刚石可以均匀电镀在钢丝阳面和阴面上，金刚石线锯阳面和阴面的金刚石密度相近，大大提高了金刚石线锯的质量。
综上所述，本发明所提供的金刚石线锯的快速生产方法能得到一种高品质的金刚石线锯，并且能实现沉积速度快、沉积密度高、沉积均匀性好、把持力高、阳面和阴面的金刚石密度均匀且相近、使用寿命长、切割效率以及生产效率高的目标。
附图说明
图1是未金属化金刚石磨粒的放大剖面图；其中11为未金属化金刚石磨粒。
图2是未金属化金刚石磨粒固结后金刚石线锯的放大剖面图；其中21为金属基体，22为预镀镍层，23为固结磨粒镀镍层，24为加厚镍层，25为未金属化金刚石磨粒。
图3是金属化金刚石磨粒的放大剖面图；其中31为金刚石磨粒，32为磨粒表面化学镀镍层。
图4是金属化金刚石磨粒固结后金刚石线锯的放大剖面图；其中41为金属基体，42为预镀镍层，43为固结磨粒镀镍层，44为加厚镍层，45为金刚石磨粒，46为磨粒表面化学镀镍层。
具体实施方式：
实施例1：
本发明包括以下步骤：
第一步：金刚石表面预处理
首先，将粒径为10μm的金刚石磨粒置于浓度为10%的NaOH溶液中煮沸20min，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于浓度为10%的HNO3溶液中煮沸20min，并水洗至中性；
第二步：金刚石表面敏化及活化
首先，将预处理后的金刚石磨粒置于敏化溶液中，在室温下敏化10min，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于活化溶液中，在室温下活化10min，并水洗至中性；敏化溶液的组成为：SnCl2·2H2O：10g/L，HCl：30ml/L；活化溶液的组成为：PbCl2：0.5g/L，HCl：10ml/L；
第三步：金刚石的化学镀
将预处理、敏化和活化后的金刚石磨粒置于化学镀液中，在水浴中进行化学镀镍，PH值为4.5；化学镀液的组成为：NiSO4·6H2O：20g/L，NaH2PO2·2H2O：20g/L，CH3COONa·3H2O：15g/L，C6H5Na3O7·2H2O：10g/L，H3BO3：40g/L，NiCl2：10g/L，十二烷基硫酸钠：0.1g/L，再加氨基磺酸和碱式碳酸镍调节pH=4.0。
第四步：金属基体的预处理
将直径120μm、表面覆盖有一层厚度为1μm铜镀层的琴钢丝作为金属基体，金属基体置于碱性溶液中，利用阴极电解除油，并用清水洗净；将洗净的金属基体放入稀硫酸溶液中，将表面的氧化层去除，并用清水洗净；碱性溶液的组成为：NaOH:8g/L,Na2CO3:25g/L,Na2SiO3:8g/L；
第五步：金刚石线锯的预镀
以100g/L氨基磺酸镍溶液为预镀液，预处理的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为10A/dm2，温度为45℃，PH值为4，强力搅拌，预镀镍层厚度为1μm；
第六步：金刚石线锯的上砂镀
以分散有化学镀镍金刚石磨粒的100g/L氨基磺酸镍溶液为上砂镀液，化学镀镍金刚石磨粒在上砂镀液中的含量为300g/L，预镀后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为10A/dm2，温度为45℃℃，PH值为4，强力搅拌，上砂镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的1/4；
第七步：金刚石线锯的加厚镀
以100g/L氨基磺酸镍溶液为加厚镀液，上砂后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为10A/dm2，温度为45℃℃，PH值为4，强力搅拌，加厚镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的5/12；
第八步：金刚石线锯的热处理
将电镀完成的金刚石线锯置于300℃的环境中，保温2个小时，即得。
实施例2：
本发明包括以下步骤：
第一步：金刚石表面预处理
首先，将粒径为15μm的金刚石磨粒置于浓度为15%的NaOH溶液中煮沸25min，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于浓度为15%的HNO3溶液中煮沸25min，并水洗至中性；
第二步：金刚石表面敏化及活化
首先，将预处理后的金刚石磨粒置于敏化溶液中，在室温下敏化15min，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于活化溶液中，在室温下活化15min，并水洗至中性；敏化溶液的组成为：SnCl2·2H2O：13g/L，HCl：40ml/L；活化溶液的组成为：PbCl2：0.8g/L，HCl：20ml/L；
第三步：金刚石的化学镀
将预处理、敏化和活化后的金刚石磨粒置于化学镀液中，在水浴中进行化学镀镍，PH值为4.8；化学镀液的组成为：NiSO4·6H2O：25g/L，NaH2PO2·2H2O：25g/L，CH3COONa·3H2O：18g/L，C6H5Na3O7·2H2O：13g/L，H3BO3：45g/L，NiCl2：13g/L，十二烷基硫酸钠：0.1g/L，再加氨基磺酸和碱式碳酸镍调节pH=4.0。
第四步：金属基体的预处理
将直径120μm、表面覆盖有一层厚度为1μm铜镀层的琴钢丝作为金属基体，金属基体置于碱性溶液中，利用阴极电解除油，并用清水洗净；将洗净的金属基体放入稀硫酸溶液中，将表面的氧化层去除，并用清水洗净；碱性溶液的组成为：NaOH:10g/L,Na2CO3:30g/L,Na2SiO3:10g/L；
第五步：金刚石线锯的预镀
以100g/L氨基磺酸镍溶液为预镀液，预处理的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为25A/dm2，温度为50℃，PH值为4.2，强力搅拌，预镀镍层厚度为1.5μm；
第六步：金刚石线锯的上砂镀
以分散有化学镀镍金刚石磨粒的100g/L氨基磺酸镍溶液为上砂镀液，化学镀镍金刚石磨粒在上砂镀液中的含量为300g/L，预镀后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为25A/dm2，温度为50℃，PH值为4.2，强力搅拌，上砂镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的7/24；
第七步：金刚石线锯的加厚镀
以100g/L氨基磺酸镍溶液为加厚镀液，上砂后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为25A/dm2，温度为50℃，PH值为4.2，强力搅拌，加厚镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的3/8；
第八步：金刚石线锯的热处理
将电镀完成的金刚石线锯置于350℃的环境中，保温3个小时，即得。
实施例3：
本发明包括以下步骤：
第一步：金刚石表面预处理
首先，将粒径为20μm的金刚石磨粒置于浓度为20%的NaOH溶液中煮沸30min，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于浓度为20%的HNO3溶液中煮沸30min，并水洗至中性；
第二步：金刚石表面敏化及活化
首先，将预处理后的金刚石磨粒置于敏化溶液中，在室温下敏化20min，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于活化溶液中，在室温下活化20min，并水洗至中性；敏化溶液的组成为：SnCl2·2H2O：15g/L，HCl：50ml/L；活化溶液的组成为：PbCl2：1g/L，HCl：30ml/L；
第三步：金刚石的化学镀
将预处理、敏化和活化后的金刚石磨粒置于化学镀液中，在水浴中进行化学镀镍，PH值为5；化学镀液的组成为：NiSO4·6H2O：30g/L，NaH2PO2·2H2O：30g/L，CH3COONa·3H2O：20g/L，C6H5Na3O7·2H2O：15g/L，H3BO3：50g/L，NiCl2：15g/L，十二烷基硫酸钠：0.1g/L，再加氨基磺酸和碱式碳酸镍调节pH=4.0。
第四步：金属基体的预处理
将直径120μm、表面覆盖有一层厚度为1μm铜镀层的琴钢丝作为金属基体，金属基体置于碱性溶液中，利用阴极电解除油，并用清水洗净；将洗净的金属基体放入稀硫酸溶液中，将表面的氧化层去除，并用清水洗净；碱性溶液的组成为：NaOH:12g/L,Na2CO3:35g/L,Na2SiO3:12g/L；
第五步：金刚石线锯的预镀
以100g/L氨基磺酸镍溶液为预镀液，预处理的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为40A/dm2，温度为55℃，PH值为4.5，强力搅拌，预镀镍层厚度为2μm；
第六步：金刚石线锯的上砂镀
以分散有化学镀镍金刚石磨粒的100g/L氨基磺酸镍溶液为上砂镀液，化学镀镍金刚石磨粒在上砂镀液中的含量为300g/L，预镀后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为40A/dm2，温度为55℃，PH值为4.5，强力搅拌，上砂镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的1/3；
第七步：金刚石线锯的加厚镀
以100g/L氨基磺酸镍溶液为加厚镀液，上砂后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为40A/dm2，温度为55℃，PH值为4.5，强力搅拌，加厚镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的1/3；
第八步：金刚石线锯的热处理
将电镀完成的金刚石线锯置于400℃的环境中，保温5个小时，即得。
实施例4：
本发明包括以下步骤：
第一步：金刚石表面预处理
首先，将粒径为8μm的金刚石磨粒置于浓度为22%的NaOH溶液中煮沸18min，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于浓度为8%的HNO3溶液中煮沸35min，并水洗至中性；
第二步：金刚石表面敏化及活化
首先，将预处理后的金刚石磨粒置于敏化溶液中，在室温下敏化8min，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于活化溶液中，在室温下活化25min，并水洗至中性；敏化溶液的组成为：SnCl2·2H2O：8g/L，HCl：25ml/L；活化溶液的组成为：PbCl2：2g/L，HCl：35ml/L；
第三步：金刚石的化学镀
将预处理、敏化和活化后的金刚石磨粒置于化学镀液中，在水浴中进行化学镀镍，PH值为4；化学镀液的组成为：NiSO4·6H2O：35g/L，NaH2PO2·2H2O：18g/L，CH3COONa·3H2O：25g/L，C6H5Na3O7·2H2O：20g/L，H3BO3：35g/L，NiCl2：8g/L，十二烷基硫酸钠：0.1g/L，再加氨基磺酸和碱式碳酸镍调节pH=4.0。
第四步：金属基体的预处理
将直径120μm、表面覆盖有一层厚度为1μm铜镀层的琴钢丝作为金属基体，金属基体置于碱性溶液中，利用阴极电解除油，并用清水洗净；将洗净的金属基体放入稀硫酸溶液中，将表面的氧化层去除，并用清水洗净；碱性溶液的组成为：NaOH:15g/L,Na2CO3:20g/L,Na2SiO3:15g/L；
第五步：金刚石线锯的预镀
以100g/L氨基磺酸镍溶液为预镀液，预处理的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为50A/dm2，温度为40℃，PH值为5，强力搅拌，预镀镍层厚度为3μm；
第六步：金刚石线锯的上砂镀
以分散有化学镀镍金刚石磨粒的100g/L氨基磺酸镍溶液为上砂镀液，化学镀镍金刚石磨粒在上砂镀液中的含量为300g/L，预镀后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为45A/dm2，温度为40℃，PH值为5，强力搅拌，上砂镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的1/6；
第七步：金刚石线锯的加厚镀
以100g/L氨基磺酸镍溶液为加厚镀液，上砂后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为8A/dm2，温度为40℃，PH值为5，强力搅拌，加厚镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的1/4；
第八步：金刚石线锯的热处理
将电镀完成的金刚石线锯置于420℃的环境中，保温6个小时，即得。
实施例5：
本发明包括以下步骤：
第一步：金刚石表面预处理
首先，将粒径为12μm的金刚石磨粒置于浓度为18%的NaOH溶液中煮沸27in，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于浓度为16%的HNO3溶液中煮沸24min，并水洗至中性；
第二步：金刚石表面敏化及活化
首先，将预处理后的金刚石磨粒置于敏化溶液中，在室温下敏化15min，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于活化溶液中，在室温下活化17min，并水洗至中性；敏化溶液的组成为：SnCl2·2H2O：14g/L，H2SO4：35ml/L；活化溶液的组成为：PbCl2：0.9g/L，H2SO4：18ml/L；
第三步：金刚石的化学镀
将预处理、敏化和活化后的金刚石磨粒置于化学镀液中，在水浴中进行化学镀镍，PH值为4.5-5；化学镀液的组成为：NiSO4·6H2O：22g/L，NaH2PO2·2H2O：27g/L，CH3COONa·3H2O：16g/L，C6H5Na3O7·2H2O：11g/L，H3BO3：42g/L，NiCl2：14g/L，十二烷基硫酸钠：0.1g/L，再加氨基磺酸和碱式碳酸镍调节pH=4.0。
第四步：金属基体的预处理
将直径120μm、表面覆盖有一层厚度为1μm铜镀层的琴钢丝作为金属基体，金属基体置于碱性溶液中，利用阴极电解除油，并用清水洗净；将洗净的金属基体放入稀硫酸溶液中，将表面的氧化层去除，并用清水洗净；碱性溶液的组成为：NaOH:11g/L,Na2CO3:28g/L,Na2SiO3:9/L；
第五步：金刚石线锯的预镀
以100g/L氨基磺酸镍溶液为预镀液，预处理的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为20A/dm2，温度为47℃，PH值为4.2，强力搅拌，预镀镍层厚度为2μm；
第六步：金刚石线锯的上砂镀
以分散有化学镀镍金刚石磨粒的100g/L氨基磺酸镍溶液为上砂镀液，化学镀镍金刚石磨粒在上砂镀液中的含量为300g/L，预镀后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为10-40A/dm2，温度为53℃，PH值为4.3，强力搅拌，上砂镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的1/4；
第七步：金刚石线锯的加厚镀
以100g/L氨基磺酸镍溶液为加厚镀液，上砂后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为30A/dm2，温度为52℃，PH值为4.3，强力搅拌，加厚镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的1/3；
第八步：金刚石线锯的热处理
将电镀完成的金刚石线锯置于320℃的环境中，保温4个小时，即得。
实施例6：
本发明包括以下步骤：
第一步：金刚石表面预处理
首先，将粒径为16μm的金刚石磨粒置于浓度为17%的NaOH溶液中煮沸24min，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于浓度为13%的HNO3溶液中煮沸27min，并水洗至中性；
第二步：金刚石表面敏化及活化
首先，将预处理后的金刚石磨粒置于敏化溶液中，在室温下敏化19min，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于活化溶液中，在室温下活化14min，并水洗至中性；敏化溶液的组成为：SnCl2·2H2O：14g/L，HCl：45ml/L；活化溶液的组成为：PbCl2：0.6g/L，HCl：22ml/L；
第三步：金刚石的化学镀
将预处理、敏化和活化后的金刚石磨粒置于化学镀液中，在水浴中进行化学镀镍，PH值为4.6；化学镀液的组成为：NiSO4·6H2O：27g/L，CH3COONa·3H2O：16g/L，C6H5Na3O7·2H2O：14g/L，H3BO3：48g/L，十二烷基硫酸钠：0.1g/L。
第四步：金属基体的预处理
将直径120μm、表面覆盖有一层厚度为1μm铜镀层的琴钢丝作为金属基体，金属基体置于碱性溶液中，利用阴极电解除油，并用清水洗净；将洗净的金属基体放入稀硫酸溶液中，将表面的氧化层去除，并用清水洗净；碱性溶液的组成为：NaOH:11g/L,Na2CO3:26g/L,Na2SiO3:9g/L；
第五步：金刚石线锯的预镀
以100g/L氨基磺酸镍溶液为预镀液，预处理的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为35A/dm2，温度为53℃，PH值为4.1，强力搅拌，预镀镍层厚度为1μm；
第六步：金刚石线锯的上砂镀
以分散有化学镀镍金刚石磨粒的100g/L氨基磺酸镍溶液为上砂镀液，化学镀镍金刚石磨粒在上砂镀液中的含量为300g/L，预镀后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为15A/dm2，温度为52℃，PH值为4.4，强力搅拌，上砂镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的1/3；
第七步：金刚石线锯的加厚镀
以100g/L氨基磺酸镍溶液为加厚镀液，上砂后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为32A/dm2，温度为48℃，PH值为4.2，强力搅拌，加厚镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的5/12；
第八步：金刚石线锯的热处理
将电镀完成的金刚石线锯置于370℃的环境中，保温4个小时，即得。
各个实施例和未金属化处理的金刚石线锯的效果如下表所示：
从上表结果可以看出，本发明提供一种金刚石线锯及其快速生产方法的效果明显优于未金属化处理的金刚石线锯和在工艺范围外的实施例4-6，尤其以实施例2的效果最佳，因此本发明所提供的金刚石线锯的快速生产方法能得到一种高品质的金刚石线锯，并且能实现沉积速度快、沉积密度高、沉积均匀性好、把持力高、阳面和阴面的金刚石密度均匀且相近、使用寿命长、切割效率以及生产效率高的目标。

Claims (2)

1.一种金刚石线锯的快速生产方法，其特征在于：
第一步：金刚石表面预处理
首先，将粒径为10-20μm的金刚石磨粒置于浓度为10%-20%的NaOH溶液中煮沸20-30min，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于浓度为10%-20%的HNO3溶液中煮沸20-30min，并水洗至中性；
第二步：金刚石表面敏化及活化
首先，将预处理后的金刚石磨粒置于敏化溶液中，在室温下敏化10-20min，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于活化溶液中，在室温下活化10-20min，并水洗至中性；敏化溶液的组成为：SnCl2·2H2O：10-15g/L，HCl：30-50ml/L；活化溶液的组成为：PbCl2：0.5-1g/L，HCl：10-30ml/L；
第三步：金刚石的化学镀
将预处理、敏化和活化后的金刚石磨粒置于化学镀液中，在水浴中进行化学镀镍，pH值为4.5-5；化学镀液的组成为：NiSO4·6H2O：20-30g/L，NaH2PO2·2H2O：20-30g/L，CH3COONa·3H2O：15-20g/L，C6H5Na3O7·2H2O：10-15g/L，H3BO3：40-50g/L，NiCl2：10-15g/L，十二烷基硫酸钠：0.1g/L，再加氨基磺酸和碱式碳酸镍调节pH=4.0；
第四步：金属基体的预处理
将直径120μm、表面覆盖有一层厚度为1μm铜镀层的琴钢丝作为金属基体，金属基体置于碱性溶液中，利用阴极电解除油，并用清水洗净；将洗净的金属基体放入稀硫酸溶液中，将表面的氧化层去除，并用清水洗净；碱性溶液的组成为：NaOH:8-12g/L,Na2CO3:25-35g/L,Na2SiO3:8-12g/L；
第五步：金刚石线锯的预镀
以100g/L氨基磺酸镍溶液为预镀液，预处理的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为10-40A/dm2，温度为45℃-55℃，pH值为4-4.5，强力搅拌，预镀镍层厚度为1-2μm；
第六步：金刚石线锯的上砂镀
以分散有化学镀镍金刚石磨粒的100g/L氨基磺酸镍溶液为上砂镀液，化学镀镍金刚石磨粒在上砂镀液中的含量为300g/L，预镀后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为10-40A/dm2，温度为45℃-55℃，pH值为4-4.5，强力搅拌，上砂镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的1/4-1/3；
第七步：金刚石线锯的加厚镀
以100g/L氨基磺酸镍溶液为加厚镀液，上砂后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为10-40A/dm2，温度为45℃-55℃，pH值为4-4.5，强力搅拌，加厚镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的5/12-1/3；
第八步：金刚石线锯的热处理
将电镀完成的金刚石线锯置于300℃-400℃的环境中，保温2-5个小时，即得。
2.如权利要求1所述的一种金刚石线锯的快速生产方法，其特征在于：
第一步：金刚石表面预处理
首先，将粒径为15μm的金刚石磨粒置于浓度为15%的NaOH溶液中煮沸25min，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于浓度为15%的HNO3溶液中煮沸25min，并水洗至中性；
第二步：金刚石表面敏化及活化
首先，将预处理后的金刚石磨粒置于敏化溶液中，在室温下敏化15min，并水洗至中性；然后，将洗净的金刚石磨粒置于活化溶液中，在室温下活化15min，并水洗至中性；敏化溶液的组成为：SnCl2·2H2O：13g/L，HCl：40ml/L；活化溶液的组成为：PbCl2：0.8g/L，HCl：20ml/L；
第三步：金刚石的化学镀
将预处理、敏化和活化后的金刚石磨粒置于化学镀液中，在水浴中进行化学镀镍，pH值为4.8；化学镀液的组成为：NiSO4·6H2O：25g/L，NaH2PO2·2H2O：25g/L，CH3COONa·3H2O：18g/L，C6H5Na3O7·2H2O：13g/L，H3BO3：40-50g/L，NiCl2：10-15g/L，十二烷基硫酸钠：0.1g/L，再加氨基磺酸和碱式碳酸镍调节pH=4.0；
第四步：金属基体的预处理
将直径120μm、表面覆盖有一层厚度为1μm铜镀层的琴钢丝作为金属基体，金属基体置于碱性溶液中，利用阴极电解除油，并用清水洗净；将洗净的金属基体放入稀硫酸溶液中，将表面的氧化层去除，并用清水洗净；碱性溶液的组成为：NaOH:10g/L,Na2CO3:30g/L,Na2SiO3:10g/L；
第五步：金刚石线锯的预镀
以100g/L氨基磺酸镍溶液为预镀液，预处理的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为25A/dm2，温度为50℃，pH值为4.2，强力搅拌，预镀镍层厚度为1.5μm；
第六步：金刚石线锯的上砂镀
以分散有化学镀镍金刚石磨粒的氨基磺酸镍溶液为上砂镀液，预镀后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为25A/dm2，温度为50℃，pH值为4.2，强力搅拌，上砂镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的7/24；
第七步：金刚石线锯的加厚镀
以氨基磺酸镍溶液为加厚镀液，上砂后的金属基体为阴极，镍板为阳极，电流密度为25A/dm2，温度为50℃，pH值为4.2，强力搅拌，加厚镀镍层厚度为金刚石磨粒粒径的3/8；
第八步：金刚石线锯的热处理
将电镀完成的金刚石线锯置于350℃的环境中，保温3个小时，即得。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105063706A (zh) * 2015-07-31 2015-11-18 河南黄河旋风股份有限公司 一种化学镀镍金刚石微粉的前处理方法
CN105937027A (zh) * 2016-05-27 2016-09-14 山田研磨材料有限公司 一种超细金刚石线锯用金刚石表面金属化的生产方法
CN107034502A (zh) * 2017-04-17 2017-08-11 安徽卡尔森新材料科技有限公司 一种电镀金钢线制备工艺
CN107299378B (zh) * 2017-05-26 2019-04-05 杨凌美畅新材料股份有限公司 一种高效切割硅片用金刚线的制造方法
CN108166046A (zh) * 2017-12-18 2018-06-15 南京航空航天大学 一种复合镀层金刚石线锯的制备方法
CN109016197A (zh) * 2018-07-18 2018-12-18 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 一种新型电镀金刚石线锯
CN109267130A (zh) * 2018-08-23 2019-01-25 信丰崇辉科技有限公司 金刚石切割线的电镀系统及电镀方法
CN110919869B (zh) * 2019-12-25 2022-07-08 青岛科技大学 一种固结式串珠锯及其制造方法
CN111962118B (zh) * 2020-07-09 2023-02-17 中南大学 一种高性能的电镀金刚石工具及其制备方法和应用
CN112323067A (zh) * 2020-10-31 2021-02-05 湖北小蚂蚁金刚石工具有限公司 一种金刚石表面金属化处理系统
CN114354458B (zh) * 2021-12-15 2023-06-16 中国核工业电机运行技术开发有限公司 一种蓟管式铁谱仪
CN115584540B (zh) * 2022-11-29 2024-01-12 江苏三超金刚石工具有限公司 一种具有复合镀层的金刚石线锯及其制备工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101602231A (zh) * 2009-06-26 2009-12-16 江苏锋菱超硬工具有限公司 电镀钻石线锯的制备方法
CN102181913A (zh) * 2011-04-26 2011-09-14 长沙泰维超硬材料有限公司 一种制备电铸复合材料金刚石线锯的方法
CN102191525A (zh) * 2011-04-29 2011-09-21 东莞市维普精密五金电子科技有限公司 金属丝材表面电镀磨料生产工艺
CN102199764A (zh) * 2011-05-11 2011-09-28 芜湖海成科技有限公司 一种金刚石复合镀镀层
CN103144209A (zh) * 2013-04-03 2013-06-12 盛利维尔（中国）新材料技术有限公司 一种金刚石线锯及其生产工艺

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7798888B2 (en) * 2009-01-15 2010-09-21 Huei-Chen Chiang Diamond wire saw

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101602231A (zh) * 2009-06-26 2009-12-16 江苏锋菱超硬工具有限公司 电镀钻石线锯的制备方法
CN102181913A (zh) * 2011-04-26 2011-09-14 长沙泰维超硬材料有限公司 一种制备电铸复合材料金刚石线锯的方法
CN102191525A (zh) * 2011-04-29 2011-09-21 东莞市维普精密五金电子科技有限公司 金属丝材表面电镀磨料生产工艺
CN102199764A (zh) * 2011-05-11 2011-09-28 芜湖海成科技有限公司 一种金刚石复合镀镀层
CN103144209A (zh) * 2013-04-03 2013-06-12 盛利维尔（中国）新材料技术有限公司 一种金刚石线锯及其生产工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
用复合电镀法制造电镀金刚石锯丝的实验研究;高玉飞;《金刚石与磨料磨具工程》;20071231;第162卷(第6期);第34-38页 *
金刚石微粒表面化学镀镍;任春春;《电镀与精饰》;20121031;第34卷(第10期);第35-39页 *

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