CN107128908A - 人造金刚石超细微粉强效前处理方法 - Google Patents

人造金刚石超细微粉强效前处理方法 Download PDF

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刘智韬
周小波
虞雪荣
王伟
姜传芳
杨再明
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Abstract

一种人造金刚石超细微粉强效前处理方法，包括将人造金刚石微粉浸泡于浓硫酸中，浓硫酸中加入重铬酸钾，加温至沸腾后再保持沸腾30分钟；待液体冷却后用清洗水清洗金刚石粉6‑7次，使清洗水达到中性，经沉淀得人造金刚石微粉；将所得人造金刚石微粉浸泡于氢氧化钠和高锰酸钾的混合溶液中，加热至沸腾，并保持沸腾40分钟；待液体冷却后用清洗水冲洗6‑7次，至清洗水达到中性，经沉淀得人造金刚石微粉。本发明是采用酸碱两种体系对人造金刚石微粉进行亲水化表面处理，不但可以有效去除金刚石微粉表面的残余催化剂金属杂质，而且有极好的亲水化效果。

Description

人造金刚石超细微粉强效前处理方法
技术领域
本发明涉及金钢线制备技术领域，具体涉及一种人造金刚石超细微粉强效前处理方法。
背景技术
金钢线是金刚石切割线的简称，又称之位钻石切割线或者钻石线。工业上许多东西是用切割钢线来切割的，比如光伏领域的多晶硅切片。对于切割钢线来说，其材料将显得极为重要，在使用过程中，过多的断线及产品质量不良等都与钢线的材质有着一定的关联。
金刚石切割线顾名思义，跟金刚石有关。是把金刚石的微小颗粒镶嵌在切割钢线上，做成的金刚石切割线。我们知道，金刚石是超硬的，用途很广的切割材料。金钢线具有了金刚石微型的锯齿，增加了钢线的切割能力，可以大大加快切割速度及切割能力。
金钢线线具有诸多优点：1.可实现高速切割，切割速度可以提高到原来的2倍，耗时自然减少，单位时间能够完成更多的工作量，这是它最大的优势。2.环保生产，金钢线的切割工艺中只需要水或是水基冷却清洁液就可以，真正实现了环保生产和制造。
但是人造金刚石表面极性较低，表现得非常疏水，尤其是对电镀金刚石细线使用的超细金刚石微粉(其粒径为5--8微米)，由于比表面积大，在使用10％的氢氧化钠进行除杂质及用36％的盐酸进行亲水化处理的效果不佳，其原因是上述液体在与金刚石表面接触时因接触角过低，对表面浸润性差，难以有效的与金刚石进行接触。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供一种电镀金钢线用的人造金刚石超细微粉强效前处理方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种人造金刚石超细微粉强效前处理方法，包括以下步骤：
(1)将人造金刚石微粉浸泡于浓硫酸中，浓硫酸中加入重铬酸钾，加温至沸腾后再保持沸腾30分钟；
(2)待液体冷却后用清洗水清洗金刚石粉6-7次，使清洗水达到中性，经沉淀得人造金刚石微粉；
(3)将步骤(2)中所得人造金刚石微粉浸泡于氢氧化钠和高锰酸钾的混合溶液中，加热至沸腾，并保持沸腾40分钟；
(4)待液体冷却后用清洗水冲洗6-7次，至清洗水达到中性，经沉淀得人造金刚石微粉。
优选的，所述步骤(1)中浓硫酸浓度为98％，所述重铬酸钾加入量为浓硫酸质量的10％。
优选的，所述步骤(2)、步骤(4)中清洗水为去离子水。
优选的，所述步骤(3)中氢氧化钠、高锰酸钾质量比为1:1。
本发明的有益效果为：
(1)本发明是采用酸碱两种体系对人造金刚石微粉进行亲水化表面处理，不但可以有效去除金刚石微粉表面的残余催化剂金属杂质，而且有极好的亲水化效果；
(2)经过此前处理方法处理的人造金刚石微粉与水的接触角可以从40-50度提高到120-150度，是目前所有的亲水化方法中效果最好的。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)将粒径为5-8微米的人造金刚石微粉浸泡于浓度为88％浓硫酸中，浓硫酸中加入重量比为10％的重铬酸钾，加温至沸腾后再保持沸腾30分钟；
(2)待液体冷却后用清洗水清洗金刚石粉6-7次，使清洗水达到中性，经沉淀得人造金刚石微粉；
(3)将步骤(2)中所得人造金刚石微粉浸泡于质量比为1:1的氢氧化钠和高锰酸钾的混合溶液中，加热至沸腾，并保持沸腾40分钟；
(4)待液体冷却后用清洗水冲洗6-7次，至清洗水达到中性，经沉淀得人造金刚石微粉。
实施例2
(1)将粒径为5-8微米的人造金刚石微粉浸泡于浓度为93％浓硫酸中，浓硫酸中加入重量比为10％的重铬酸钾，加温至沸腾后再保持沸腾30分钟；
(2)待液体冷却后用清洗水清洗金刚石粉6-7次，使清洗水达到中性，经沉淀得人造金刚石微粉；
(3)将步骤(2)中所得人造金刚石微粉浸泡于质量比为1:1的氢氧化钠和高锰酸钾的混合溶液中，加热至沸腾，并保持沸腾40分钟；
(4)待液体冷却后用清洗水冲洗6-7次，至清洗水达到中性，经沉淀得人造金刚石微粉。
实施例3
(1)将粒径为5-8微米的人造金刚石微粉浸泡于浓度为98％浓硫酸中，浓硫酸中加入重量比为10％的重铬酸钾，加温至沸腾后再保持沸腾30分钟；
(2)待液体冷却后用清洗水清洗金刚石粉6-7次，使清洗水达到中性，经沉淀得人造金刚石微粉；
(3)将步骤(2)中所得人造金刚石微粉浸泡于质量比为1:1的氢氧化钠和高锰酸钾的混合溶液中，加热至沸腾，并保持沸腾40分钟；
(4)待液体冷却后用清洗水冲洗6-7次，至清洗水达到中性，经沉淀得人造金刚石微粉。
实施例4
(1)将粒径为5-8微米的人造金刚石微粉浸泡于浓度为98％浓硫酸中，浓硫酸中加入重量比为10％的重铬酸钾，加温至沸腾后再保持沸腾30分钟；
(2)待液体冷却后用清洗水清洗金刚石粉6-7次，使清洗水达到中性，经沉淀得人造金刚石微粉；
(3)将步骤(2)中所得人造金刚石微粉浸泡于质量比为2:1的氢氧化钠和高锰酸钾的混合溶液中，加热至沸腾，并保持沸腾40分钟；
(4)待液体冷却后用清洗水冲洗6-7次，至清洗水达到中性，经沉淀得人造金刚石微粉。
实施例5
(1)将粒径为5-8微米的人造金刚石微粉浸泡于浓度为98％浓硫酸中，浓硫酸中加入重量比为10％的重铬酸钾，加温至沸腾后再保持沸腾30分钟；
(2)待液体冷却后用清洗水清洗金刚石粉6-7次，使清洗水达到中性，经沉淀得人造金刚石微粉；
(3)将步骤(2)中所得人造金刚石微粉浸泡于质量比为3:1的氢氧化钠和高锰酸钾的混合溶液中，加热至沸腾，并保持沸腾40分钟；
(4)待液体冷却后用清洗水冲洗6-7次，至清洗水达到中性，经沉淀得人造金刚石微粉。
对比例1
使用10％的氢氧化钠进行除杂质及用36％的盐酸进行亲水化处理。
将上述实施例1-5及对比例1进行检测，检测结果如下表所示：
浓硫酸浓度 氢氧化钠与高锰酸钾质量比 杂质占比(％) 接触角(度)
实施例1 88％ 1:1 0.003％ 122
实施例2 93％ 1:1 0.004％ 128
实施例3 98％ 1:1 0.001％ 152
实施例4 98％ 2:1 0.004％ 130
实施例5 98％ 3:1 0.005％ 121
对比例1 / / 0.213％ 45
结果表明，采用本发明方法对人造金刚石微粉进行前处理，效果要明显好于普通处理方式。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种人造金刚石超细微粉强效前处理方法，包括以下步骤：
(1)将人造金刚石微粉浸泡于浓硫酸中，浓硫酸中加入重铬酸钾，加温至沸腾后再保持沸腾30分钟；
(2)待液体冷却后用清洗水清洗金刚石粉6-7次，使清洗水达到中性，经沉淀得人造金刚石微粉；
(3)将步骤(2)中所得人造金刚石微粉浸泡于氢氧化钠和高锰酸钾的混合溶液中，加热至沸腾，并保持沸腾40分钟；
(4)待液体冷却后用清洗水冲洗6-7次，至清洗水达到中性，经沉淀得人造金刚石微粉。
2.如权利要求1所述的人造金刚石超细微粉强效前处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中浓硫酸浓度为98％，所述重铬酸钾加入量为浓硫酸质量的10％。
3.如权利要求1所述的人造金刚石超细微粉强效前处理方法，其特征在于，所述步骤(2)、步骤(4)中清洗水为去离子水。
4.如权利要求1所述的人造金刚石超细微粉强效前处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中氢氧化钠、高锰酸钾质量比为1:1。
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