化学镀镍分析方法

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化学镀镍分析方法范文第1篇

关键词 银铜28焊料；镍层厚度；镀镍方式；流散性

中图分类号：TG454 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0051-02

Ag系焊料是焊料中使用历史最长、应用最广泛的一类焊料。尤其是Ag-Cu共晶（Ag72-Cu28）焊料是目前电真空器件上应用最多的焊料，它的熔点低、没有结晶间隔、流散性好、所形成的焊缝的导热性和导电性较好，所以在电真空器件制造上，它的使用量占总焊料量的80%以上。

在电真空器件的钎焊工序中，银铜焊料的流散性对器件的外观、气密性、可靠性等有重要影响。在相同的钎焊制度下，银铜焊料流散控制适当，焊料铺展均匀，可以实现结合界面平整，结合紧密，保证器件的气密性，实现高可靠性；银铜焊料的流散过度，焊料铺展面积过大，势必造成界面结合处虚焊，存在孔洞，从而影响器件的气密性，导致可靠性失效；银铜焊料的流散过小，焊料的铺展面积不够，焊缝处焊料流散不连续，也会造成可靠性失效。因此银铜焊料的流散性是钎焊中需要控制的关键因素。

银铜焊料的流散主要由银铜焊料在材料表面的润湿性和流淌时间控制，其中后者主要受工艺条件影响，而焊料的润湿性受多种因素的影响，如零件表面粗糙度、配合公差、表面镍层状态等。本文重点研究零件表面镍层状态对银铜焊料流散的

影响。

1 试验方法和过程

选用厚度0.25 mm的4J42金属板材，分别采用电镀镍和化学镀镍进行表面镀覆，电镀镍为A组，化学镀镍为B组，镍层厚度控制在0.6 mm～2.1 mm之间，焊料的流散性采用焊料在金属底材上的铺展面积进行表征。

对两组试样采用X-射线荧光测厚仪进行镍层测试，镍层厚度测试结果如表1所示。

通过图像处理软件换算出焊料的铺展面积，结果如表2和图2所示。

从表2和图2的结果可以看出：在相同的钎焊制度下，银铜焊料在电镀镍上的铺展面积大于化学镀镍，说明银铜焊料在电镀镍上的流散性优于化学镀镍；同时若零件表面均采用电镀镍进行表面涂覆，银铜焊料的铺展面积随着镍层厚度的增加，出现先增加再减小的变化规律。

2 试验结果与分析

2.1 镀镍方式对焊料流散的影响

a区域基本为钎焊前焊料摆放的区域。该区域为焊料的初始熔融区域，在该阶段焊料开始融化变成液态，液态焊料的接触角减小而沿着固-液界面快速向外流淌，这一阶段的铺展动力是焊料自身熔融所提供的表面张力。

b区域在a区边缘圈。此阶段为由焊料自身的高温熔融阶段向焊料中的Cu与Ni层互溶反应的过渡区域。B组试样在此区域的凸起较为明显。

c区域为焊料铺展的最边缘区域。在该区域，焊料中的Cu与底板材料镀覆的Ni无限共溶而打破界面能平衡的反应流淌阶段，此阶段焊料流散的驱动力是Ni-Cu的共溶化学反应所提供。该区域焊料的润湿角较a、b区域小。

电镀镍A组试样和化学镀镍B组试样的铺展面积在a、b区域差别不大，其铺展面积不同主要是其c区域差异造成。焊料在电镀镍c区域铺展面积明显大于化学镀镍，从而造成A组焊料的铺展面积比B组的铺展面积大。

采用电镀镍后零件表面主要为Ni的单质，基本无其他成分，面心立方晶体结构的Ni均有很好的催化作用，可以和Cu无限共溶，其反应为焊料的流散提供了动力，加剧了焊料的快速流散。而采用化学镀镍（Ni-P）镍层主要为NiP2合金，Ni-P合金的存在降低了Cu与Ni无限共溶化学反应，相应减弱了c区域焊料铺展的驱动力。因此在相同的钎焊制度下，银铜焊料在电镀镍上的铺展面积大于化学镀镍。

2.2 镍层厚度对焊料流散性的影响

从表2中可以看出，采用电镀镍方式，在本试验所采集的镍层厚度在0.6 mm～2.1 mm的范围内，随着镍层厚度的增加，焊料的铺展面积并不是也相应增加，而是先逐渐升高，在一定的厚度值后再逐渐降低。

焊料在电镀镍上的流散动力来自两个方面：一方面，由于表面张力的作用，焊料熔融在镍层表面铺展润湿；另一方面，Ni与焊料中的Cu能够无限互溶为焊料的流散提供动力。

在镍层厚度增加的初期，随着镍层厚度的增加，Ni的表面含量增加，Ni与焊料中的Cu的无限互溶反应充分，其为焊料流散提供的驱动力增加，因此焊料的流散面积逐渐增加。而随着镍层厚度增加到一定的程度后，由Ag-Cu二元合金局部相图（图4）可以看出，当加热温度达到共晶温度以上的A点时，AgCu28共晶焊料开始熔化，这时会有少量的镍溶解，在接触界面形成（Cu，Ni）相，它的生长是依靠铜由液相向界面的扩散进行的，其结果使液态焊料中的铜减小，液相的成分由A点向B点移动，在B点开始出现富Ag的α相，随着（Cu， Ni）相不断地形成，液相中的铜继续减小，成分移至C点（凝固点），液态焊料都转变点成固态的α相，发生了所谓的等温凝固。在该温度点虽然在共晶温度以上，但液态焊料却不继续流散发生了凝固。随着镍层厚度的增加，由A点向C点转变的速度相应加大，即到达等温凝固的时间缩短，因此在随着镀镍层厚度的增加焊料的铺展面积反而有所下降。

3 结束语

1）在相同的钎焊制度下，镀镍层厚度相近时，银铜28焊料在电镀镍层上的流散性优于化学镀镍层。

2）在相同的钎焊制度下，采用电镀镍涂覆，随着镍层厚度的增加，焊料的流散性先增加再逐渐降低。

在电真空器件的钎焊中，根据零件具体状态和产品要求，选择合适的镀镍方式和镍层厚度，以满足实际生产需求。

参考文献

[1]刘联保，等.陶瓷-金属封接技术指南[M].北京：国防工业出版社，1990：51.

[2]赵越.钎焊技术及应用[M].北京：化学工业出版社，2004：87-96.

[3]徐先锋，洪龙龙，肖鹏，等.碳纤维表面电镀镍和化学镀镍研究[J].功能材料.2013，增刊Ⅱ（44）：264-267.

化学镀镍分析方法范文第2篇

关键词：纯铜表面纳米化；结合力；耐磨性

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.003

1 前言

Ni-P化学镀层是在外加还原剂的作用下，主盐中的镍离子发生还原反应，在基体表面沉积为镍的过程。目前化学镀Ni-P合金镀层因其优良的性能虽然应用较多[1-4]，但是主要都是研究镀层本身的成分、结构对其性能的影响[5-9]。化学镀层是因为基体材料表面有活化中心才能进行沉积的，基体材料的组织结构会直接影响镀层的结构和性能。鉴于纳米材料一系列的特殊性能[10-12]，本试验分别在纯铜基体和纳米化后的纯铜基体表面沉积得到了Ni-P镀层，通过XRD、金相显微镜、划痕仪、微摩擦磨损试验机等分析比较了两种基体表面镀层的形貌、结合力和耐磨性等性能。

2 试验材料与方法

试验材料选用经过和未经过表面纳米化的10mm×10mm×8mm纯铜块，如图1所示：

镀液配方及工艺：硫酸镍37g/L；次亚磷酸钠35g/L；柠檬酸钠30 g/L；氯化铵1mol/L；乳酸16ml/L；温度80±2℃；PH=7.0；时间3h。

通过金相显微镜对镀层表面形貌及镀层厚度进行了观察；采用微摩擦磨损试验机测试了镀层的耐磨性能，并用金相显微镜观察了磨损试验后镀层表面形貌；采用WS-92划痕仪测试了镀层与基体的结合力。

3 试验结果与讨论

3.1 镀层外观

图2为两种基体表面化学镀Ni-P合金的照片，本实验化学镀液中没有加入专门的有机光亮剂，从图中可以看到，在两种基体表面得到了光亮均匀的化学镀层，且镀层呈银白色，光亮度很好，表面均匀，无未覆盖的部位，无麻点、针孔，没有出现裂纹、起皮、剥落等缺陷。

3.2 镀速比较

本实验用横断面金相法对沉积速度进行比较，在金相显微镜下得到了试样横截面的照片，如图3所示，图a为经过纳米化后的纯铜基体表面化学镀Ni-P样品截面照片，图b为纯铜基体表面化学镀Ni-P样品截面照片。可以看到，经过纳米化后的纯铜基体表面沉积的镀层较厚，镀层厚度约为49.6um，沉积速度约为19.84um/h，与未经过纳米化的纯铜基体表面沉积的合金层相比，厚约8um。说明经过纳米化后的纯铜基体表面沉积Ni-P合金的速率较快，这是因为经过纳米化处理后，基体表面晶粒尺寸变小，单位面积上的催化活性中心增多，所以相同条件下的沉积速率变大。

3.3 镀层与基体的结合力

本实验通过WS-92划痕仪对镀层与基体的结合力进行了测量，加载速度为100N/M，划痕长度5mm。如图4所示为两种基体表面镀层的结合力曲线，从图中可以看出：表面经过纳米化后的纯铜基体与Ni-P镀层的结合力比较好，这是因为经过纳米化的基体与镀层之间产生的机械咬合力较多，使得结合力增大。另一方面，经过纳米化处理后，基体表面会变得凹凸不平，这也有利于镀层与基体之间的机械咬合而增加结合力。

图5为两种基体表面的镀层进行结合力测试后的表面划痕照片，照片在体式显微镜下得到。从图中可以看到，本实验得到的镀层表面平整，没有出现脱皮、鼓泡等缺陷，并且划痕试验后镀层也均未出现任何剥落和开裂现象，说明镀层与基体结合力很好。同时，还可以看到，经过纳米化处理的基体表面沉积的镀层划痕更窄更浅，这主要是跟镀层的硬度有关，一般镀层越硬，划痕越不明显，说明经过纳米化处理的基体表面沉积的镀层硬度也比较高。

3.4 镀层耐磨性能

图6为两种基体表面镀层的摩擦磨损曲线，从图中可以看到经过纳米化后的基体表面沉积的镀层摩擦状态更加稳定，并且在进入稳定的摩擦状态后，其摩擦系数也更小，说明经过纳米化后的基体表面得到的镀层减摩性能较好。

图7为经过纳米化处理后基体表面镀层在摩擦磨损试验后的形貌，从图中可以看到，镀层表面只是表面胞状组织轻微受到磨损，并且磨痕较浅，说明经过纳米化处理后基体表面镀层的耐磨性能较好。

4 小结

（1）本实验在表面经过纳米化处理的基体表面也得到了银白色、光亮、均匀的Ni-P镀层，并且构成镀层的胞状组织大小均匀，镀层结合致密。

（2）经过纳米化处理后，基体表面沉积Ni-P合金层的速度较快，基体与镀层的结合力较好，基体表面沉积的镀层耐磨性能也较好。

参考文献：

[1]刘曦，高加强，胡文彬.化学镀Ni-P合金在电子工业中的应用[J]. 电镀与精饰，2006，28（01）：30-32.

[2]张伟伟.化学镀镍合金在电子产品电磁屏蔽上的应用[J].电子材料与电子技术，2006（04）：39-42.

[3]王立春，全刚，杨恒等.倒装芯片化学镀镍/金凸点技术[J]. 电子与封装，2005，05（04）：9-12.

[4]吴道新，刘迎.印制线路板上化学镀钯工艺研究[J].稀有金属材料与工程，2012，41（04）：681-684.

[5]Ashassi-Sorkhabi H.，Rafizadeh S.H..Effect of coating time and heat treatment on structures and corrosion characteristics of electroless Ni-P alloy deposits.Surface and Coatings Technology，2004（176）：318-326.

[6]Lewis D.B.，Marshall G.Investigation into the structure of electrodeposited nickel-phosphorus alloy deposits.Surface and coatings technology，1996（78）：150-156.

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[8]Xie H.W.，Zhang B.W..Effects of preparation technology on the structure and amorphous forming region for electroless Ni-P alloys.Journal of Materials Processing Technology， 2002（124）：8-13.

[9]Berr??os J.A.，Staia M.H，Herna?ndez E.C.，et al.Effect of the thickness of an electroless Ni-P deposit on the mechanical properties of an AISI 1045 plain carbon steel. Surface and Coatings Technology，1998，108-109：466-472.

[10]王俑眨龙康.纳米晶金属板产业化研究进展[J].新材料产业，2015（05）：39-43.

化学镀镍分析方法范文第3篇

关键词：塑料制品；电镀工艺；电镀因素；发展前景

中图分类号：TQ153.3 文献标识码：A

我们知道，目前在我国塑料的电镀产业现在已经实现了它的规模化发展，其中塑料制品的电镀加工工艺也随之得到了不断地完善。从近年的发展情况来看，塑料制品的电镀工艺不仅可以提高它的装饰效果，同时也能更好地发挥塑料自身的特性，所以来说，塑料制品的电镀产品也就越来越受到人们的一致欢迎。

1 塑料制品电镀工艺分类

现在我们常用到的加工工艺一般来说，可以分为水电镀和真空离子镀这两种。 其中第一种水电镀，它一般适用于ABS 料、ABS+PC 料的产品中。它的主要工艺是将需要电镀的产品放入化学电镀液中进行电镀。 然后我们再根据客户的不同需要，做成不同的颜色。

另外一种是真空离子镀工艺，这种工艺适用范围较广，同时它的工艺流程也是较为复杂的。但是这两种电镀工艺的区别在于水电镀因工艺较简单，从设备到环境得要求均没有真空离子镀苛刻，这也是被我们广泛所采用的。而真空电镀它的温度可以高达 200℃左右，像一些风嘴、风嘴环使用的PC 料，这些部件均要求耐130℃的高温，这样以来，做好的产品表面即有光泽、有耐高温、同时又保证附着力。

2 影响塑料制品电镀质量的因素

影响电镀质量的因素在实际生产中还是比较多的，比如说塑件选材不当、模具设计不合理、成型工艺选择不正确等都会是质量不好的原因所在。同时我们还要分清楚，塑料的种类很多，但并不是所有的材料都可以用来电镀。但就现在来说，目前用于电镀最多的是ABS，其次是PP。另外像PSF、RTFE等也有成功电镀的方法，但难度较大，在使用时候要格外注意。

3 塑料制品电镀产品的要求

经过笔者的工作可以知道，并不是所有的电镀产品都可以电镀，所以这样就要求我们在电镀之前应对塑料表面进行预处理，除去塑料表面的油和杂质以保持洁净，再沉积一层导电的金属膜，将它作为阴极。

同时我们要注意以下几点：第一，要彻底避免盲孔的出现。因为这样会造成下道工序污染，从而影响电镀质量。第二，我们在塑件上要尽量减少凹槽和突出部位。因为在电镀时深凹部位易露塑，而突出部位易镀焦。凹槽深度不宜超过槽宽的1/3，底部应呈圆唬有格栅时，孔宽应等于梁宽，并小于厚度的1/2。第三，当产品需要滚花时，滚花方向应与脱模方向一致且成直线式。滚花条纹与条纹的距离应尽量大一些。这是我们要尤其注意的。第四，在浇口设计时候，应该选择在制件最厚的部位。这是因为浇口应尽量大，最好采用圆形截面的浇口和浇道，浇道长度宜短一些。

4 塑料制品电镀工艺

下面笔者就根据自己的工作经验，谈谈电镀的加工工艺，如图1和表1所示。

首先，我们可以在要电镀的塑料表面涂抹含有化学镀用的催化剂的聚合物涂料，然而干燥形成含有催化剂的聚合物涂膜。其中涂复方法我们可以选择喷涂、刷涂和浸涂等。其次，对塑料表面的聚合物活化处理，我们可以采取对其含有PDSO4等金属盐的聚合物涂料，干燥以后采用NAH2PO2溶液进行还原处理，才能具有化学镀的催化作用。第三，对产品进行喷镀。喷镀时候比较适合的金属离子有CU2+、Ag+等。它们以混合状态附着于聚合物涂膜表面上，喷在涂复的聚合物表面上。其中含有非导电性催化剂的聚合物涂膜面上喷射了金属盐溶液和还原剂溶液以后，立即发生还原金属盐的化学镀反应，形成了电镀用的导电性金属层的基底。第四，我们在化学镀形成的导电性金属层上进行电镀，形成满足实用要求的电镀层。

下面笔者结合案例简单阐述下电镀工艺。

我们采用聚碳酸酯树脂为例来加以说明。我们首先采用去油溶剂处理酸浸浸蚀中和表面清理添加催化剂促进剂化学镀酸活化电镀。 它的原理是在去油清洗之后采用有机溶剂使塑料表面膨润，局部产生微细裂纹，然后用酸浸蚀，使微细裂缝扩大，接着采用铬酸—硫酸溶液进一步浸蚀处理使微缝部分溶解，产生提高电镀结合力的固定效果。

5 塑料制品电镀工艺未来发展趋势

据笔者所知，塑料制品电镀工艺用品质量优良、价格较低深受欢迎。未来我们可以直接开发直接催化化学镀的塑料，这样我们可以节省金属化的前处理工艺，并且已经取得了成功。更有在聚丙烯为载体的塑料中分散导电微粒，在低电压下以小电流直接电镀镍，已经可以获得连续的镀层。

参考文献

化学镀镍分析方法范文第4篇

一、桥梁上钢构件防腐蚀状

目前主要防腐蚀方法主要有两类：一类是机械隔离措施，即采用惰性材料包覆在钢结构表面，隔离水、氧气等腐蚀介质以达到防腐蚀的目的；另一类是根据电化学腐蚀原理，人为提高钢结构的电位，使其处于电位较高的一极，从而达到保护目的。依据上述原理，常用的钢结构防腐蚀方法有火焰喷涂、热浸镀、涂料涂装、电弧喷涂复合涂层等。

二、可行性研究

（一）背景介绍

钢锚固件是斜拉桥的关键承重构件。由于斜拉索主要受到海洋性气体以及山区潮湿气候等侵蚀性环境的影响,必须对腐蚀加以防护。现在我国主要采用镀锌钢丝外面热挤高密度聚乙烯(HDPE)护套的生产工艺，此工艺即钢索镀锌(或环氧涂层钢绞线)+油脂(或石蜡)+单根钢索热挤聚乙烯防护层+整体索外包聚乙烯防护套。[1]斜拉索索体与锚具结合部位是斜拉索防腐蚀的薄弱环节，其原因是索体与锚具结构不同，结合部位存在结构差异，锚固区有一段钢丝索的PE要剥开，以方便锚固。这一区间密封困难，容易造成腐蚀（实际腐蚀如图），必须采取有效的结构措施和合适的材料、工艺进行特殊处理，防止水分和其他污染源进入。[2]

目前，热镀锌稳定化处理作为基本防护措施，

有诸多缺陷：

1）锌质软，因碰撞、划伤而露出钢基，使钢索直接受到侵蚀性环境的腐蚀。

2）锌属于活泼金属，易被酸性物质损耗。 3）高碳钢丝热镀锌时，钢丝的机械性能变差，强度、弯曲值、扭转次数略有降低。钢结构的腐蚀正在给世界各国的国民经济带来巨大损失，我国01年因腐蚀造成的损失达4979亿元，相当于国民经济总产值的5%，而且钢结构由于腐蚀造成的事故危及到结构的安全运行，所以钢结构的防腐显得尤为重要。

（二）可行性分析：

镍在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜,阻止继续氧化。镍能耐氟、碱、盐水和很多有机物质的腐蚀，在稀酸中缓慢溶解，强硝酸能使镍表面钝化而具有抗蚀性。所以，热镀镍防腐涂层非常适用于桥梁所处海洋性气候的环境，用镍替代锌即可增强防腐效果，又可大量减少用量，降低成本。

由于盐雾加速腐蚀实验和自然暴露腐蚀的腐蚀规律相同，并具有相同的腐蚀产物，由实验室短期加速腐蚀试验模拟户外大气腐蚀行为，运用试验结果来推测户外长期暴露实验结果，进而预测材料及防护层的大气腐蚀寿命，以部分取代大气腐蚀暴露试验具有重要的实际意义。[4]这为本课题对钢锚固点的腐蚀研究提供了方便。

斜拉索锚固点处在预应力的作用下，锚固区受力复杂且局部应力集中现象明显，是疲劳破坏和应力破坏的薄弱环节，[2]容易造成断丝破坏。故在盐雾加速腐蚀环境中，通过对试件施加激振力和试件本身的残余应力来模拟实际环境中由于动载产生的应力腐蚀对钢锚固点的破坏过程，还原斜拉索日常工作状态所受到的疲劳腐蚀，为准确地预测桥梁使用寿命提供必要条件。

实验用金相分析的方法来观察锚固点内部的组织结构，进而得到受腐蚀坑的尺寸和深度等内部组织、结构的变化，从而发现斜拉索的力学性能发生的改变。腐蚀坑的尺寸和深度直接影响桥梁的使用寿命，通过金相分析可以间接预测桥梁的使用年限，并且为更科学地评价钢锚固点的腐蚀状况、合理地利用热镀镍斜拉索提供可靠的数据。

利用Matlab工程软件强大的计算机数据处理能力，将大量的、无规律的的离散的实验数据进行图像拟合，寻找出最佳拟合曲线，初步建立数学模型来预测钢锚固点的使用寿命。

三、实验报告及结果分析

钢丝绳强度：

实验前：

镀锌钢丝绳强度：1270MPa

镀镍钢丝绳强度：2100MPa

光面钢丝绳强度：1670MPA

试验后：

镀锌钢丝绳强度：1010MPa

镀镍钢丝绳强度：1930MPa

光面钢丝绳强度：1310MPa

金相组织分析：

1.取热镀锌的试样进行机械抛光，用酒精清洗抛光面，冷风吹干，抛光面光亮如镜，借助光学显微镜和扫描电镜（自带能谱仪）对热镀锌的金相组织进行观察和分析。

2、将抛光好的磨光面浸入腐蚀剂中或用竹夹子或木夹夹住棉花球沾取硫酸等腐蚀剂在试样磨面上擦拭，抛光的磨面即逐渐失去光泽；待试样腐蚀合适后马上用水冲洗干净，用滤纸吸干或用吹风机吹干试样磨面，即可放在显微镜下观察其试样组织样貌。

3.热镀镍试样和不做处理的试样的金相制备方法同热镀锌相同，即切割与镶嵌磨制机械抛光，然后便可在光学显微镜下观察组织，而后进行腐蚀并观察

通过实验论证：在盐烟雾腐蚀的情况下，镀镍的钢丝绳的金相组织优于镀锌的及光面钢丝绳，强度明显高于其他两组，而且腐蚀情况较前两组轻，组织破坏不严重，有利于结构继续承载，且减少了应力集中现象从而提高了抗疲劳能力更强，大大提高了其使用寿命，若用于桥梁结构上，将进一步提高海洋结构件的抗腐蚀疲劳寿命，且镀层具有相当塑性，与基体结合力牢固。大气条件下镀镍的防锈效果优于镀锌。

镀镍的优异防腐蚀性，可获得可观的经济效益。据介绍，化学镀镍获得直接经济效益109.6万元，间接经济效益更为可观。

参考文献：

[1]吴文明,李闯.斜拉索防腐技术探讨[J].公路交通技术,2008,4:47-49.

[2]叶觉明,钟建驰.大桥斜拉索腐蚀防护技术的应用和探讨[J].腐蚀与防护，2003,2（5）：221-223.

化学镀镍分析方法范文第5篇

关键词：石墨 青铜结合剂 磨具

引言 石墨作为青铜结合剂磨具一种调节磨具磨削性能的非金属材料，具有造孔、和吸氧的作用, 可以有效的防止金属结合剂磨具钝化、锋利性差及减轻磨削堵塞问题。但随着石墨含量的增加也出现一些负作用，最明显的是磨具的硬度与强度下降。如何在保证磨具磨削性能稳定的情况下合理使用石墨成分是在磨具生产中要思考的问题。为此，我们通过使用普通石墨粉末和表面通过镀铜的石墨两种类型、三种不同原材料的加入对磨具的影响进行了实验研究。

一、实验设备与仪器

实验中所用设备主要有RYJ-2000K型真空热压机、HR150洛氏硬度计、WDW-S5液晶显示电子拉力试验机。

二、实验过程

实验试样规格：40×5×5

实验原材料：Cu粉、Sn粉、石墨粉、50%增重镀铜石墨、60%增重镀铜石墨、金刚石

实验工艺：原材料(各种金属粉末、非金属粉末及金刚石)――配混料――真空热压――试样性能检测。

热压工艺制度：热压最高温度为680 ℃,热压压力为5 MPa,保温5 min。最高温度之前的热压压力为2MPa, 中途550℃时热压压力3.5MPa，保温2min,设定第0阶段温度变化速率100℃/min，其它阶段温度变化速率50℃/min，具体参数见表1所示。

表1 热压工艺参数表

阶段 温度(℃) 压力(MPa) 保温时间(min)

0 420 2 0.1

1 550 3.5 2

2 680 5 5

3 400 2 4

4 0 0 0.1

三、实验结果与分析

图1 和图2分别是不同种类的石墨在含量不同时对试样抗折强度和硬度的影响变化规律。从图发现，石墨含量的增加都会不同程度地降低试样的强度与硬度，但镀覆铜的石墨降低幅度变小，用降幅随含铜量的增加而减小，其间的差距加大。

图1与图2的这种变化关系很显然是因为石墨在青铜结合剂中与主金属铜的烧结性很差，所以含量增加对其硬度和强度都会影响并降低。但当使用镀铜石墨后，由于镀铜本身形成了与石墨的较强的结合，又能表层镀铜和青铜结合剂可以实现金属与金属之间的烧结，故性能降低的幅度明显减小，有利于磨具磨削性能和使用速度的提高(图3)。

四、 结论

(1)在青铜结合剂中加入同种类型石墨,随着石墨加入量的增加,金刚石磨具的硬度与抗折强度均会下降;

(2)在青铜结合剂中加入相同含量的石墨,加入表面经过镀覆处理的石墨与加入普通石墨相比，能很好的提高金刚石磨具的硬度与抗折强度，且镀覆金属含量越高，金刚石磨具的硬度与抗折强度提高越显著;

(3)在青铜结合剂中添加镀覆的石墨，能减缓磨具硬度、抗折强度随石墨加入量的增加而降低的趋势，加入镀覆石墨能很好的改善磨具的相关力学使用性能。

参考文献

[1]王秦生.金刚石烧结制品[M].北京：中国标准出版社,2002,83

[2]左宏森,关春龙.造孔剂对金属结合剂金刚石磨具力学性能的影响[J]. 金刚石与磨料磨具工程, 2009 (10)：82～85