CN209508386U - 一种金刚石表面金属化处理的金刚石工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种金刚石表面金属化处理的金刚石工具，包括相互结合一体的金刚石覆膜体和胎体粉末；其中胎体粉末为特定金属系列的预合金粉末，该特定金属包括至少两种金属成分；金刚石覆膜体包括金刚石和镀覆在该金刚石上的镀膜层，该镀膜层包括直接包裹在金刚石表面上的钛膜和包裹在钛膜上的除钛金属之外的至少一层金属膜，该至少一层金属膜对应的金属从上述至少两种金属成分中选择。本新型对金刚石表面进行不同金属的镀膜设计，能够改善金刚石与金属胎体之间的结合力，以提高结合剂胎体对金刚石的把持力，提高金刚石的有效利用率，改善工具的锋利度和寿命等性能。

Description

一种金刚石表面金属化处理的金刚石工具

技术领域

本实用新型涉及金刚石工具制备技术，具体是指一种金刚石表面金属化处理的金刚石工具。

背景技术

普通金刚石工具的生产中，金刚石通过三维机械式混料，分布于胎体粉末中，金刚石与胎体粉末之间结合力的好坏，是决定金刚石工具锋利度和寿命等性能的关键所在。目前通过常规直接混料制备方式，金刚石与胎体粉末之间结合力存在不足，胎体粉末对金刚石的把持力不够，由此会严重降低了金刚石在切割过程中的锋利性及有效利用率，造成浪费，而且降低了工具的使用寿命。鉴于此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种金刚石表面金属化处理的金刚石工具及其制备方法，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种金刚石表面金属化处理的金刚石工具，对金刚石表面进行不同金属的镀膜设计，能够改善金刚石与金属胎体之间的结合力，以提高结合剂胎体对金刚石的把持力，提高金刚石的有效利用率，改善工具的锋利度和寿命等性能。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种金刚石表面金属化处理的金刚石工具，包括相互结合一体的金刚石覆膜体和胎体粉末；其中胎体粉末为特定金属系列的预合金粉末，该特定金属包括至少两种金属成分；金刚石覆膜体包括金刚石和镀覆在该金刚石上的镀膜层，该镀膜层包括直接包裹在金刚石表面上的钛膜和包裹在钛膜上的除钛金属之外的至少一层金属膜，该至少一层金属膜对应的金属从上述至少两种金属成分中选择。

所述钛膜的膜增重在5％-8％。

所述钛膜采用物理镀膜处理，在真空环境下，钛粉在高温下变成钛蒸汽，然后均匀附着在金刚石的表面上。

所述金属膜采用化学镀膜处理，将金刚石完全浸泡在含有待镀覆金属的混合液体中，通过化学反应实现在金刚石的表面上均匀附着镀膜。

所述金属膜采用电解镀膜处理，通过电解方式将待镀覆金属均匀附着在金刚石的表面上。

所述镀膜层的镀膜总厚度在3-8μm之间。

所述镀膜层包括一层钛膜，包裹在钛膜外面再的一层铜膜，以及包裹在铜膜外面再的一层锡膜。

采用上述方案后，本实用新型一种金刚石表面金属化处理的金刚石工具，相对于现有技术的有益效果在于：本实用新型通过对金刚石进行表面金属化处理设置金刚石覆膜体，提高金刚石的有效利用率，提高工具的锋利度和寿命。具体来讲，制备中根据工具胎体的不同成分，各金属元素之间的亲和力不同，对金刚石表面进行不同金属的镀膜设置，主要是钛、铜、锡、镍、钴等金属，来改善金刚石与金属胎体之间的结合力，以提高结合剂胎体对金刚石的把持力，提高金刚石的有效利用率，改善工具的锋利度和寿命等性能。

附图说明

图1是本实用新型金刚石工具的示意图；

图2是本实用新型金刚石覆膜体的结构示意图。

标号说明

金刚石覆膜体1，金刚石11，镀膜层12，胎体粉末2。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本案作进一步详细的说明。

一种金刚石表面金属化处理的金刚石工具，如图1-2所示，包括相互结合一体的金刚石覆膜体1和胎体粉末2；其中胎体粉末2为特定金属系列的预合金粉末，该特定金属包括至少两种金属成分；金刚石覆膜体1包括金刚石11和镀覆在该金刚石11上的镀膜层12，该镀膜层12包括直接包裹在金刚石11表面上的钛膜和包裹在钛膜上的除钛金属之外的至少一层金属膜，该至少一层金属膜对应的金属从上述至少两种金属成分中选择。

所述钛膜的膜增重控制在5％-8％。钛膜的镀膜处理较佳地采用物理镀膜处理：在真空环境下，钛粉在高温下变成钛蒸汽，然后均匀附着在金刚石的表面上。

所述金属膜的镀膜处理可以采用物理的、化学的等方法。其中，化学镀膜处理方式为，将金刚石完全浸泡在含有待镀覆金属的混合液体中，通过化学反应实现在金刚石的表面上均匀附着镀膜。电解镀膜处理方式为，通过电解方式将待镀覆金属均匀附着在金刚石的表面上。

所述镀膜层的镀膜总厚度在控制在3-8μm之间。金属化镀覆完整率在 98％以上。

具体一实施例，胎体粉末2为铁铜镍锡系列预合金粉末；镀膜层12包括一层钛膜，包裹在钛膜外面再的一层铜膜，以及包裹在铜膜外面再的一层锡膜。

通过对金刚石进行表面金属化处理镀膜，在金刚石表面进行不同金属粉末包覆，并球化到我们需要的粒径，以此来提高金刚石的有效利用率，提高工具的锋利度和寿命。具体来讲，制备中根据工具胎体的不同成分，以及各金属元素之间的亲和力不同，对金刚石表面进行不同金属的镀膜，主要是钛、铜、锡、镍、钴等金属，来改善金刚石与金属胎体之间的结合力，以提高结合剂胎体对金刚石的把持力，提高金刚石的有效利用率(提高15％以上)，改善工具的锋利度和寿命等性能(锋利度寿命提高约10％)。

在相同的切割工艺下(走速5.0m/min，降刀2.0cm)，加工657石材，通过本案制得的金刚石锯片其锋利度和寿命比普通金刚石锯片提高10％以上。

以下为金刚石金属化方式对比试验报告，对比四款金刚石：1#金属化金刚石、2#金属化金刚石、3#金属化金刚石、0#金属化金刚石(原始)；1# 金属化金刚石指的是对金刚石进行镀钴铬膜；2#金属化金刚石指的是对金刚石进行镀钨膜；3#金属化金刚石指的是对金刚石进行镀钛铜锡膜；0#金属化金刚石(原始)指的是未做任何表面处理的金刚石原料。数据对比及总结如下表格。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本实用新型权利要求的范围。

Claims (4)

1.一种金刚石表面金属化处理的金刚石工具，其特征在于：包括相互结合一体的金刚石覆膜体和胎体粉末；金刚石覆膜体包括金刚石和镀覆在该金刚石上的镀膜层，该镀膜层包括直接包裹在金刚石表面上的钛膜和包裹在钛膜上的除钛金属之外的至少一层金属膜，该至少一层金属膜对应的金属从上述胎体粉末所含的金属中选择。

2.如权利要求1所述的一种金刚石表面金属化处理的金刚石工具，其特征在于：所述钛膜的膜增重在5％-8％。

3.如权利要求1所述的一种金刚石表面金属化处理的金刚石工具，其特征在于：所述镀膜层的镀膜总厚度在3-8μm之间。

4.如权利要求1所述的一种金刚石表面金属化处理的金刚石工具，其特征在于：所述镀膜层包括一层钛膜，包裹在钛膜外面再的一层铜膜，以及包裹在铜膜外面再的一层锡膜。