Avèk transfòmasyon fabrikasyon wo nivo, devlopman rapid nan domèn enèji pwòp ak devlopman endistri semi-kondiktè ak fotovoltaik la ap ogmante. Avèk yon gwo efikasite ak kapasite pwosesis presizyon pou zouti dyaman, demann lan ap grandi. Men, poud dyaman atifisyèl kòm matyè premyè ki pi enpòtan an, fòs kenbe matris dyaman an pa fò, epi lavi zouti carbure bonè a pa long. Pou rezoud pwoblèm sa yo, endistri a jeneralman adopte kouch sifas poud dyaman ak materyèl metal pou amelyore karakteristik sifas li yo, ogmante rezistans li, epi amelyore kalite jeneral zouti a.
Metòd kouch sifas poud dyaman an gen plis, ki gen ladan plake chimik, galvanoplastie, plake pulverizasyon mayetron, plake evaporasyon vakyòm, reyaksyon eksplozyon cho, elatriye, ki gen ladan plake chimik ak plake ak pwosesis matirite, kouch inifòm, ka kontwole konpozisyon ak epesè kouch la avèk presizyon, avantaj kouch Customized, li te vin de teknoloji ki pi souvan itilize nan endistri a.
1. plakaj chimik
Kouch chimik poud dyaman an se mete poud dyaman trete a nan solisyon kouch chimik la, epi depoze iyon metal yo nan solisyon kouch la atravè aksyon ajan reduktè a nan solisyon kouch chimik la, fòme yon kouch metal dans. Kounye a, kouch chimik dyaman ki pi itilize a se alyaj binè nikèl-fosfò (Ni-P) ki anjeneral rele nikèl-kouch chimik.
01 Konpozisyon solisyon nikèl chimik la
Konpozisyon solisyon plakaj chimik la gen yon enfliyans desizif sou bon jan pwogrè, estabilite ak kalite kouch reyaksyon chimik la. Li anjeneral gen ladan sèl prensipal, ajan reduktè, konplèksan, tanpon, estabilizatè, akseleratè, surfactant ak lòt konpozan. Pwopòsyon chak konpozan bezwen ajiste ak anpil atansyon pou reyalize pi bon efè kouch la.
1, sèl prensipal: anjeneral silfat nikèl, klori nikèl, asid amino silfonik nikèl, kabonat nikèl, elatriye, wòl prensipal li se bay yon sous nikèl.
2. Ajan reduktris: li sitou bay idwojèn atomik, li diminye Ni2+ nan solisyon plakaj la an Ni epi li depoze li sou sifas patikil dyaman yo, ki se eleman ki pi enpòtan nan solisyon plakaj la. Nan endistri a, yo itilize fosfat segondè sodyòm ki gen yon gwo kapasite rediksyon, yon pri ki ba ak yon bon estabilite plakaj kòm ajan reduktris. Sistèm rediksyon an ka reyalize plakaj chimik nan tanperati ki ba ak tanperati ki wo.
3, ajan konplèks: solisyon kouch la ka presipite presipitasyon, amelyore estabilite solisyon kouch la, pwolonje lavi sèvis solisyon plak la, amelyore vitès depo nikèl la, amelyore kalite kouch kouch la, jeneralman itilize asid succinin, asid sitrik, asid laktik ak lòt asid òganik ak sèl yo.
4. Lòt konpozan: estabilizasyon an ka anpeche dekonpozisyon solisyon plakaj la, men paske li pral afekte aparisyon reyaksyon chimik plakaj la, li bezwen yon itilizasyon modere; tanpon an ka pwodui H+ pandan reyaksyon chimik nikèl plakaj la pou asire estabilite kontinyèl pH la; surfactant la ka diminye porosit kouch la.
02 Pwosesis nikèl-plakaj chimik la
Plakaj chimik sistèm ipofosfat sodyòm lan egzije pou matris la gen yon sèten aktivite katalitik, epi sifas dyaman an li menm pa gen yon sant aktivite katalitik, kidonk li bezwen yon pretretman anvan plakaj chimik poud dyaman an. Metòd pretretman tradisyonèl pou plakaj chimik la se retire lwil, fè l vin pi gra, sansibilize ak aktivasyon.
(1) Retire lwil, kwasaj: Retire lwil la sitou pou retire lwil, tach ak lòt polyan òganik sou sifas poud dyaman an, pou asire yon bon anfòm ak yon bon pèfòmans kouch ki vin apre a. Kwasaj la ka fòme kèk ti twou ak fant sou sifas dyaman an, ogmante britalite sifas dyaman an, ki pa sèlman fezab pou absòpsyon iyon metal yo nan plas sa a, fasilite plakaj chimik ak galvanoplasti ki vin apre a, men tou fòme mach eskalye sou sifas dyaman an, bay kondisyon favorab pou kwasans kouch depo metal galvanoplasti oswa plakaj chimik.
Anjeneral, etap retire lwil la anjeneral pran NaOH ak lòt solisyon alkalin kòm solisyon retire lwil la, epi pou etap koryasisman an, yo itilize asid nitrique ak lòt solisyon asid kòm solisyon chimik brit pou grave sifas dyaman an. Anplis de sa, de lyen sa yo ta dwe itilize ak machin netwayaj ultrasons, ki fezab pou amelyore efikasite retire lwil poud dyaman ak koryasisman, ekonomize tan nan pwosesis retire lwil la ak koryasisman an, epi asire efè retire lwil la ak koryasisman an.
(2) Sansibilizasyon ak aktivasyon: Pwosesis sansibilizasyon ak aktivasyon an se etap ki pi enpòtan nan tout pwosesis plakaj chimik la, ki gen yon rapò dirèk ak si plakaj chimik la ka fèt. Sansibilizasyon an fèt pou absòbe sibstans ki fasil pou okside sou sifas poud dyaman ki pa gen kapasite otokatalitik. Aktivasyon an fèt pou absòbe oksidasyon asid ipofosforik ak iyon metal katalitikman aktif (tankou paladyòm metal) sou rediksyon patikil nikèl yo, pou akselere vitès depo kouch la sou sifas poud dyaman an.
Anjeneral, tan tretman sansibilizasyon ak aktivasyon an twò kout, fòmasyon pwen paladyòm metal sou sifas dyaman an mwens, adsorpsyon kouch la pa sifi, kouch kouch la fasil pou tonbe oswa li difisil pou fòme yon kouch konplè, epi tan tretman an twò long, sa ap lakòz pwen paladyòm nan gaspiye, kidonk, pi bon moman pou tretman sansibilizasyon ak aktivasyon an se 20 ~ 30 minit.
(3) Nikèl chimik: Pwosesis nikèl chimik la pa sèlman afekte pa konpozisyon solisyon kouch la, men tou pa tanperati solisyon kouch la ak valè pH la. Nan nikèl chimik tradisyonèl ki fèt nan tanperati ki wo, tanperati jeneral la pral ant 80 ak 85 ℃. Plis pase 85 ℃, solisyon kouch la fasil pou dekonpoze, epi si tanperati a pi ba pase 85 ℃, se plis vitès reyaksyon an rapid. Lè valè pH la ogmante, vitès depo kouch la ap ogmante, men pH la ap anpeche tou fòmasyon sediman sèl nikèl, kidonk nan pwosesis nikèl chimik la, lè yo optimize konpozisyon ak rapò solisyon kouch chimik la, kondisyon pwosesis kouch chimik la, yo kontwole vitès depo kouch chimik la, dansite kouch la, rezistans korozyon kouch la, metòd dansite kouch la, ak poud dyaman kouch la pou satisfè demann devlopman endistriyèl la.
Anplis de sa, yon sèl kouch ka pa rive nan epesè kouch ideyal la, epi ka gen ti boul, twou zegwi ak lòt domaj, kidonk plizyè kouch ka pran pou amelyore kalite kouch la epi ogmante dispèsyon poud dyaman ki kouvri a.
2. nikèl elektwo
Akòz prezans fosfò nan kouch kouch la apre nikèl chimik dyaman an, sa mennen nan yon pòv konduktivite elektrik, ki afekte pwosesis chaje sab zouti dyaman an (pwosesis pou fikse patikil dyaman yo sou sifas matris la), kidonk kouch plakaj san fosfò a ka itilize nan fason pou plakaj nikèl. Operasyon espesifik la se mete poud dyaman an nan solisyon kouch la ki gen iyon nikèl, patikil dyaman yo an kontak ak elektwòd negatif pouvwa a nan katod la, blòk metal nikèl la plonje nan solisyon plakaj la epi konekte ak elektwòd pozitif pouvwa a pou l vin anod la, atravè aksyon elektwolitik la, iyon nikèl lib yo nan solisyon kouch la yo redwi an atòm sou sifas dyaman an, epi atòm yo grandi nan kouch la.
01 Konpozisyon solisyon plakaj la
Menm jan ak solisyon galvanoplasti chimik la, solisyon galvanoplasti a sitou bay iyon metal ki nesesè pou pwosesis galvanoplasti a, epi li kontwole pwosesis depo nikèl la pou jwenn kouch metal ki nesesè a. Konpozan prensipal li yo gen ladan sèl prensipal, ajan aktif anod, ajan tanpon, aditif ak sou sa.
(1) Sèl prensipal: sitou itilize nikèl silfat, nikèl amino silfonat, elatriye. Anjeneral, pi wo konsantrasyon sèl prensipal la, pi rapid difizyon an nan solisyon plakaj la, pi wo efikasite aktyèl la, vitès depo metal la, men grenn kouch yo ap vin koryas, epi pi ba konsantrasyon sèl prensipal la, pi move konduktivite kouch la, epi li difisil pou kontwole.
(2) Ajan aktif anod: paske anod la fasil pou pasivasyon, li fasil pou li gen move konduktivite, sa ki afekte inifòmite distribisyon aktyèl la, kidonk li nesesè pou ajoute klori nikèl, klori sodyòm ak lòt ajan kòm aktivatè anodik pou ankouraje aktivasyon anod la, amelyore dansite aktyèl anod la.
(3) Ajan tanpon: menm jan ak solisyon galvanoplasti chimik la, ajan tanpon an ka kenbe estabilite relatif solisyon galvanoplasti a ak pH katod la, pou li ka varye nan limit admisib pwosesis galvanoplasti a. Ajan tanpon komen yo gen ladan asid borik, asid asetik, bikabonat sodyòm, elatriye.
(4) Lòt aditif: selon egzijans kouch la, ajoute yon kantite ki kòrèk nan ajan klere, ajan nivelman, ajan mouyan ak ajan divès ak lòt aditif pou amelyore kalite kouch la.
02 Dyaman nikèl galvanize koule
1. Pretretman anvan plake: dyaman souvan pa kondiktif, epi li bezwen plake ak yon kouch metal atravè lòt pwosesis kouch. Metòd plake chimik la souvan itilize pou pre-plake yon kouch metal epi epesi li, kidonk kalite kouch chimik la ap afekte kalite kouch plake a nan yon sèten mezi. Anjeneral, kontni fosfò nan kouch la apre plake chimik la gen yon gwo enpak sou kalite kouch la, epi kouch ki gen anpil fosfò gen yon rezistans relativman pi bon nan korozyon nan anviwònman asid, sifas kouch la gen plis gonfleman, gwo aspè sifas epi li pa gen pwopriyete mayetik; kouch ki gen fosfò mwayen an gen tou de rezistans korozyon ak rezistans mete; kouch ki gen ti fosfò gen yon konduktivite relativman pi bon.
Anplis de sa, pi piti gwosè patikil poud dyaman an, se pi gwo sifas espesifik la. Lè w ap kouvri l, li fasil pou l flote nan solisyon plakaj la, sa ap pwodui flit, plakaj, fenomèn kouch ki lach. Anvan plakaj, ou bezwen kontwole kontni P ak kalite kouch la, pou kontwole konduktivite ak dansite poud dyaman an pou amelyore fasilite flote poud la.
2, nikèl plake: Kounye a, plake poud dyaman souvan itilize metòd kouch woule, sa vle di, yo ajoute bon kantite solisyon galvanoplasti nan boutèy la, yon sèten kantite poud dyaman atifisyèl nan solisyon galvanoplasti a, atravè wotasyon boutèy la, pouse poud dyaman an nan boutèy la pou l woule. An menm tan, elektwòd pozitif la konekte ak blòk nikèl la, epi elektwòd negatif la konekte ak poud dyaman atifisyèl la. Anba aksyon chan elektrik la, iyon nikèl ki lib nan solisyon plake a fòme nikèl metalik sou sifas poud dyaman atifisyèl la. Sepandan, metòd sa a gen pwoblèm efikasite kouch ki ba ak kouch inegal, se poutèt sa metòd elektwòd wotasyon an te vin an vigè.
Metòd elektwòd wotasyon an se pou vire katòd la nan plake poud dyaman. Fason sa a ka ogmante zòn kontak ant elektwòd la ak patikil dyaman yo, ogmante konduktivite inifòm ant patikil yo, amelyore fenomèn inegal kouch la, epi amelyore efikasite pwodiksyon plake nikèl dyaman an.
yon ti rezime
Kòm prensipal matyè premyè zouti dyaman yo, modifikasyon sifas mikropoud dyaman an se yon mwayen enpòtan pou amelyore fòs kontwòl matris la epi amelyore lavi sèvis zouti yo. Pou amelyore vitès chaj sab zouti dyaman yo, anjeneral yo ka plake yon kouch nikèl ak fosfò sou sifas mikropoud dyaman an pou gen yon sèten konduktivite, epi answit epesi kouch plakaj la pa plakaj nikèl, epi amelyore konduktivite a. Sepandan, li ta dwe remake ke sifas dyaman an li menm pa gen yon sant aktif katalitik, kidonk li bezwen pretrete anvan plakaj chimik la.
dokimantasyon referans:
Liu Han. Etid sou teknoloji kouch sifas ak kalite mikwo poud dyaman atifisyèl [D]. Enstiti Teknoloji Zhongyuan.
Yang Biao, Yang Jun, ak Yuan Guangsheng. Etid sou pwosesis pretratman kouch sifas dyaman [J]. Normalizasyon espasyal.
Li Jinghua. Rechèch sou modifikasyon sifas ak aplikasyon mikwo-poud dyaman atifisyèl yo itilize pou si fil [D]. Enstiti Teknoloji Zhongyuan.
Fang Lili, Zheng Lian, Wu Yanfei, et al. Pwosesis nikèl chimik pou plake sifas dyaman atifisyèl [J]. Journal of IOL.
Atik sa a repibliye nan rezo materyèl superhard la.
Dat piblikasyon: 13 Mas 2025
