CN104762598A - 一种金刚石表面镀非磁性金属层的制作方法 - Google Patents
一种金刚石表面镀非磁性金属层的制作方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及金刚石表面处理技术领域，名称是一种金刚石表面镀非磁性金属层的制作方法，它在金刚石真空镀膜机中进行，它包括以下步骤：a、首先将金刚石置于真空离子镀膜机的镀膜室中，将镀膜室抽真空至2×10-3Pa，用5KV离子源对金刚石清洁处理30分钟；b、用非磁性金属材料做靶材，所述的非磁性金属材料是指钛、钨、钼、铬，靶材为阴极，金刚石粉体为阳极，调节真空离子镀膜机的参数为：电压为350—450V；直流电流是1.2A - 1.4A；偏转电压是200—300V；高纯氩气流量：8—12毫升／秒；温度是温度480—520°C，这样的方法具有要求温度低、镀膜稳定的优点，参数的进一步限定还具有镀膜坚实性较强的优点。
Description
技术领域
本发明涉及金刚石表面处理技术领域。
背景技术
金刚石表面镀有非磁性金属层的材料具有特殊的用途，所述的非磁性层是包括钛、钨、钼、铬的金属层；用镀有非磁性金属层的金刚石制成的锯切或磨削制品其镀层在高温情况下可以保护金刚石免受石墨化侵蚀、并形成化合物键合，增强胎体对金刚石把持力，从而减少脱粒现象。
现有技术中，金刚石表面的非磁性金属层是采用真空微蒸发方法制成的，它要求加热温度是850—900℃，这样的方法具有加热温度高的缺点，另外这样的镀层还具有坚实性较差的缺点，影响了金刚石的使用范围和效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种要求温度低、镀膜稳定、镀膜坚实性较强的金刚石表面镀非磁性金属层的制作方法。
本发明的技术方案是这样的：一种金刚石表面镀非磁性金属层的制作方法，它在金刚石真空镀膜机中进行，它包括以下步骤：
a、首先将金刚石置于真空离子镀膜机的镀膜室中，将镀膜室抽真空至2×10-3Pa，用5KV离子源对金刚石清洁处理30分钟；
b、用非磁性金属材料做靶材，所述的非磁性金属材料是指钛、钨、钼、铬，靶材为阴极，金刚石粉体为阳极，调节真空离子镀膜机的参数为：
电压： 350—450V；
直流电流： 1.2A - 1.4A；
偏转电压： 200—300V；
工作时间： 10800秒—12000秒；
高纯氩气流量：8—12毫升／秒；
温度： 温度480—520°C；
并使金刚石处于移动翻转移动的状态。
最好的：
所述步骤b的参数是：
电压： 400V；
偏转电压： 250V；
高纯氩气流量：10毫升／秒；
温度： 温度500°C。
最好的：
所述的非磁性金属材料钛、钨、钼、铬的含量纯度为99.99%以上。
本发明的有益效果是：这样的方法具有要求温度低、镀膜稳定的优点，参数的进一步限定还具有镀膜坚实性较强的优点；所述的非磁性金属材料钛、钨、钼、铬的含量纯度为99.99%以上还具有镀层质量高的优点。
具体实施方式
金刚石真空镀膜机，是金刚石真空镀膜的设备，主要是集清洗、镀膜和为一体的设备，它能在金刚石表面镀制合金膜，金刚石真空镀膜机具有镀膜室，镀膜时金刚石放置在镀膜室中，镀膜室连接控制系统，控制系统可以调节真空度、电压、偏转电压等参数；根据需要，在镀膜时可以设置第一阶段（表面去杂）的真空度、离子源的电压等参数，以及第二阶段（镀膜阶段）的电压、直流电流、偏转电压、工作时间、保护气体的流量、温度等参数，选取靶材，但是选用的参数不同，对金刚石的镀层品质至关重要。
镀层品质良好的金刚石制成的锯切或磨削制品具有经久耐用的优点。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
将金刚石用现有技术采用真空微蒸发方法，需要加热温度900度，本镀膜金刚石粉成为第一金刚石粉。
实施例2
a、首先将金刚石置于真空离子镀膜机的处理仓中，将处理仓抽真空至2×10-3Pa，用5KV离子源对金刚石清洁处理30分钟；
b、用钛板作为真空离子镀膜机的阴极靶材，调节真空离子镀膜机的参数为：
电压： 350V；
直流电流： 1.2A；
偏转电压： 200V；
工作时间： 10800秒；
高纯氩气流量：8毫升／秒；
温度： 温度480°C；
并使金刚石处于移动翻转移动的状态，金刚石粉体为阳极。
本镀膜金刚石粉成为第二金刚石粉。
实施例3
a、首先将金刚石置于真空离子镀膜机的处理仓中，将处理仓抽真空至2×10-3Pa，用5KV离子源对金刚石清洁处理30分钟；
b、用钛板作为真空离子镀膜机的阴极靶材，调节真空离子镀膜机的参数为：
电压： 450V；
直流电流： 1.4A；
偏转电压： 300V；
工作时间： 12000秒；
高纯氩气流量：12毫升／秒；
温度： 温度520°C；
并使金刚石处于移动翻转移动的状态，金刚石粉体为阳极。
本镀膜金刚石粉成为第三金刚石粉。
实施例4
a、首先将金刚石置于真空离子镀膜机的处理仓中，将处理仓抽真空至2×10-3Pa，用5KV离子源对金刚石清洁处理30分钟；
b、用硅片作为真空离子镀膜机阴极靶材，调节真空离子镀膜机的参数为：
电压： 400V；
直流电流： 1.3A；
偏转电压： 250V；
工作时间： 11400秒；
高纯氩气流量：10毫升／秒；
温度： 温度500°C；
并使金刚石处于移动翻转移动的状态，金刚石粉体为阳极。
本镀膜金刚石粉成为第四金刚石粉。
经测试，上述第一金刚石粉、第二金刚石粉、第三金刚石粉、第四金刚石粉外面具有一层非磁性金属层镀膜，但是实施例一中需要加热至900度，而实施例二、三、四只要加热至480—520°C即可，加热温度大大降低，而且镀膜更密实，具有本发明温度低、镀膜稳定的优点，从显微镜下观察第三金刚石粉比第二金刚石粉和第四金刚石粉镀层更好，从这些金刚石粉制成的产品试验也证实第三金刚石粉制成的产品更经久耐用，也证实其镀层更好。
将以上实施例中的靶材换成钨、钼、铬等非磁性材料，得到相同的结果。
另外，经过试验，使用靶材的纯度越高，镀层的质量越好，纯度为99.99%以上，镀层的品质更加优异。
调节工作时间，可以得到镀膜厚度不同的金刚石，一般情况下用于磨削制品的金刚石镀膜的工作时间在10800秒—12000秒就可以满足要求。
发明人还做了多个类似的实验，证明上述的方法是可行的，并取得较好的效果。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (3)
1.一种金刚石表面镀非磁性金属层的制作方法，它在金刚石真空镀膜机中进行，它包括以下步骤：
a、首先将金刚石置于真空离子镀膜机的镀膜室中，将镀膜室抽真空至2×10-3Pa，用5KV离子源对金刚石清洁处理30分钟；
b、用非磁性金属材料做靶材，所述的非磁性金属材料是指钛、钨、钼、铬，靶材为阴极，金刚石粉体为阳极，调节真空离子镀膜机的参数为：
电压： 350—450V；
直流电流： 1.2A - 1.4A；
偏转电压： 200—300V；
工作时间： 10800秒—12000秒；
高纯氩气流量：8—12毫升／秒；
温度： 温度480—520°C；
并使金刚石处于移动翻转移动的状态。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征是：
所述步骤b的参数是：
电压： 400V；
偏转电压： 250V；
高纯氩气流量：10毫升／秒；
温度： 温度500°C。
3.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征是：
所述的非磁性金属材料钛、钨、钼、铬的含量纯度为99.99%以上。
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| CN201510132790.3A CN104762598A (zh) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 一种金刚石表面镀非磁性金属层的制作方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116496760A (zh) * | 2022-01-19 | 2023-07-28 | 中南大学 | 一种具有多主元中/高熵合金镀覆层的超硬材料磨粒及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103361615A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-10-23 | 南京航空航天大学 | 金刚石表面双阴极等离子沉积纳米涂层的装备与工艺 |
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2015
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| CN116496760A (zh) * | 2022-01-19 | 2023-07-28 | 中南大学 | 一种具有多主元中/高熵合金镀覆层的超硬材料磨粒及其制备方法 |
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