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金刚石抛光用镍钨合金镀层的电镀制备工艺

2023-01-13安志博金洙吉姜冠楠王磊王洪超

电镀与精饰 2023年1期

安志博,金洙吉,姜冠楠,王磊,王洪超

(大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室,辽宁 大连 116024)

动摩擦抛光技术[1-2](Dynamic Friction Polishing,DFP),又被称为摩擦化学抛光,其加工原理为利用高溶碳能力的金属抛光盘以一定压力与金刚石在大气环境下高速摩擦,借助摩擦生成的热量使金刚石被加工表面达到石墨化温度(600~800 ℃),并在金刚石石墨化后通过化学和机械作用将金刚石表面的非金刚石相去除。这种抛光是一种高效低成本的金刚石去除方法。

抛光盘在摩擦化学抛光金刚石的过程中可以催化金刚石的石墨化反应,不同种类的抛光盘对金刚石的去除效果不同。抛光盘的制备可以采用烧结或铸造等方式制备[3-4],但其加工效率较低,生产成本高。因此,如何实现高效制备抛光盘以实现金刚石的摩擦化学抛光亟待发展。常规电镀法可以实现在常温下以较低成本和相对简单的制备工艺在基材上制备高硬度的耐磨镀层,具有较高的应用价值[5-6]。镍钨合金具有优秀的机械性能和热稳定性[7],耐磨性较好[8-9],广泛应用于各种摩擦表面的保护处理[10-11]。且镍、钨元素对金刚石的石墨化具有催化作用[12],因此可以通过电镀镍钨合金获得摩擦化学抛光盘用来抛光金刚石。

摩擦化学抛光金刚石过程使抛光盘的磨损深度较大,因此抛光盘镀层需要具有优秀的耐磨性能以及较大的镀层厚度以保证抛光盘具有足够的使役寿命。本文采用单向脉冲电镀镍钨合金镀层,探究脉冲参数对镀层性能的影响,选择合适的电镀参数快速制备超厚镍钨合金抛光盘镀层,并验证其对金刚石的抛光性能。……

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