一种金刚石微粉化学镀镍的配方及工艺组成比例

本发明专利技术公开了一种金刚石微粉化学镀镍的配方及工艺，组成如下：六水硫酸镍20‑30g/L、次亚磷酸钠30‑35g/L、柠檬酸15‑25g/L、氨水12.5‑22.5g/L、柠檬酸钠12.5‑17.5g/L、硫脲1‑5mg/L、碘酸钾2‑10mg/L、聚乙二醇4000 0.1‑1.5g/L、十二烷基苯磺酸0.1‑1.5g/L。将装载量为2～10g的金刚石微粉置于400mL镀液中，超声分散5min后在75～90℃水浴加热和120r/min搅拌速度下进行化学镀镍。本发明专利技术在柠檬酸钠的基础上增加了柠檬酸和氨水，复合络合剂较单一络合剂得到的镀层抗蚀能力强，采用复合络合剂使单一络合物的空隙得到填充，结构更加紧密，络合物就变得稳定，且沉积速度有所增大。

【技术实现步骤摘要】
一种金刚石微粉化学镀镍的配方及工艺
本专利技术属于金刚石微粉表面处理领域，更具体的是涉及金刚石微粉化学镀镍的配方及工艺方法。
技术介绍
随着半导体信息技术和光伏技术的迅速发展，对单晶硅、宝石等贵重硬脆材料的切割加工要求越来越精密，而金刚石线锯加工的切缝窄、厚度均匀、翘曲度较低，其应用越来越广泛。金刚石微粉具有硬度高，耐磨损，耐腐蚀的优良性能，可制作成切割、磨削、钻探等金刚石工具；同时，它也存在加热易氧化、石墨化，与大多数金属、合金、结合剂之间的高界面能的缺点，在实际使用过程中易脱落流失，导致金刚石工具的使用寿命短，加工效率低。国内外研究者长期以来采用各种方法对金刚石微粉进行表面处理，以提高其与基体之间的结合力，而化学镀由于操作简单、成本低而被广泛使用。采用化学镀的方法可以在金刚石颗粒表面镀覆一层金属薄膜，以减少高温环境下对金刚石颗粒的热损伤，增强其与基体间的结合力，减少金刚石脱落，从而提高金刚石颗粒的利用率和金刚石工具的加工效率，延长其制品的使用寿命。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种金刚石微粉化学镀镍的配方及工艺方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种金刚石微粉化学镀镍的配方，组成如下：六水硫酸镍20-30g/L、次亚磷酸钠30-35g/L、柠檬酸15-25g/L、氨水12.5-22.5g/L、柠檬酸钠12.5-17.5g/L、硫脲1-5mg/L、碘酸钾2-10mg/L、聚乙二醇40000.1-1.5g/L、十二烷基苯磺酸0.1-1.5g/L。所述的金刚石微粉化学镀镍的配方，组成如下：六水硫酸镍25g/L、次亚磷酸钠33g/L、柠檬酸20g/L、氨水17.5g/L、柠檬酸钠12.5g/L、硫脲1.4mg/L、碘酸钾8mg/L、聚乙二醇40001g/L、十二烷基苯磺酸1g/L。所述的金刚石微粉化学镀镍的配方，组成如下：六水硫酸镍25g/L、次亚磷酸钠33g/L、柠檬酸20g/L、氨水12.5g/L、柠檬酸钠12.5g/L、硫脲1.4mg/L、碘酸钾8mg/L、聚乙二醇40001g/L、十二烷基苯磺酸1g/L。所述的金刚石微粉化学镀镍的配方，组成如下：六水硫酸镍25g/L、次亚磷酸钠33g/L、柠檬酸25g/L、氨水17.5g/L、柠檬酸钠12.5g/L、硫脲1.4mg/L、碘酸钾8mg/L、聚乙二醇40001g/L、十二烷基苯磺酸1g/L。利用所述的配方进行金刚石微粉化学镀镍的工艺，步骤如下：将装载量为2～10g的金刚石微粉置于400mL镀液中，超声分散5min后在75～90℃水浴加热和120r/min搅拌速度下进行化学镀镍。所述金刚石的装载量为6g。所述化学镀镍时的水浴加热温度为80～85℃。所述金刚石微粉化学镀镍前进行前处理。所述金刚石微粉前处理的过程如下：除油→水洗→亲水化→水洗→敏化→水洗→活化→水洗。本专利技术的有益效果：在镀液中加入柠檬酸钠作为络合剂，能控制可供反应的游离镍离子的浓度，增加镀液稳定性，提高沉积速度，本专利技术在柠檬酸钠的基础上增加了柠檬酸和氨水，复合络合剂较单一络合剂得到的镀层抗蚀能力强，本专利技术采用三元复配络合剂，形成混合配体即为三元络合物提供了可能，由于同类配位体的软硬度相似，和同一金属离子分别形成的单一络合物的稳定常数相近，因此，加入同一溶液中，它们的竞争力相当，易形成稳定的三元络合物。三元络合物一旦形成，它的稳定性比同类配体与金属离子所形成的二元络合物稳定性大，因为三元络合物的第一配位体一般是大分子的多基配体，它与金属离子所形成的的螯合物具有一定的空间结构，金属离子的剩余配位位置将被第二配位体占用，原来络合物的空隙得到填充，结构更加紧密，络合物就变得稳定，从而提高镀层的致密度和抗蚀能力。在镀液中加入稳定剂可以稳定镀液、提高镀速，加入分散剂可以改善颗粒团聚现象，柠檬酸钠是基础，去掉柠檬酸钠会降低增重；柠檬酸和氨水是用来调pH的，而pH值为4左右可以得到致密镀层；采用复合络合剂，不仅可综合单一络合剂的优点，免除其缺陷，而且使其优点发挥更好。采用复合络合剂可形成稳定的三元络合物，使单一络合物的空隙得到填充，结构更加紧密，络合物就变得稳定，且沉积速度有所增大。所以，络合剂的最优配比为柠檬酸25g/L、氨水17.5g/L、柠檬酸钠12.5g/L。附图说明图1为不同柠檬酸含量时镀覆金刚石的SEM图像(12000×)，a、b、c分别为柠檬酸含量15g/L、20g/L、25g/L时镀覆金刚石的SEM图像。图2为柠檬酸含量对化学镀增重率的影响。图3为氨水含量与沉积速率的关系。图4为氨水含量与增重率的关系。图5为不同氨水含量时镀覆金刚石的SEM图像(12000×)，a、b分别为氨水含量12.5mL/L、22.5mL/L时的SEM图像。图6为未添加分散剂和添加分散剂的镀覆金刚石的SEM图像(3000×)，a、b分别为聚乙二醇和十二烷基苯磺酸钠含量为0g/L、1g/L时的SEM图像。图7为金刚石装载量与增重率的关系。图8金刚石装载量2g时产生镍渣。图9金刚石装载量8g时有漏镀。图10为温度与增重率的关系。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本专利技术而非用于限制本专利技术的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述专利技术的内容作出一些非本质的改进和调整。实施例1本实施例金刚石微粉化学镀镍的配方，组成如下：六水硫酸镍25g/L、次亚磷酸钠33g/L、柠檬酸20g/L、氨水17.5g/L、柠檬酸钠12.5g/L、硫脲1.4mg/L、碘酸钾8mg/L、聚乙二醇40001g/L、十二烷基苯磺酸1g/L。利用上述配方进行金刚石微粉化学镀镍的工艺，步骤如下：金刚石微粉前处理的过程如下：除油→水洗→亲水化→水洗→敏化→水洗→活化→水洗。将装载量为6g的金刚石微粉置于400mL镀液中，超声分散5min后在80～85℃水浴加热和120r/min搅拌速度下进行化学镀镍。实施例2本实施例的金刚石微粉化学镀镍的配方，组成如下：六水硫酸镍25g/L、次亚磷酸钠33g/L、柠檬酸20g/L、氨水12.5g/L、柠檬酸钠12.5g/L、硫脲1.4mg/L、碘酸钾8mg/L、聚乙二醇40001g/L、十二烷基苯磺酸1g/L。实施例3本实施例的金刚石微粉化学镀镍的配方，组成如下：六水硫酸镍25g/L、次亚磷酸钠33g/L、柠檬酸25g/L、氨水17.5g/L、柠檬酸钠12.5g/L、硫脲1.4mg/L、碘酸钾8mg/L、聚乙二醇40001g/L、十二烷基苯磺酸1g/L。对比例1本实施例的柠檬酸25g/L、氨水0g/L、柠檬酸钠0g/L，其余配方同实施例3。对比例2本实施例的柠檬酸0g/L、氨水17.5g/L、氨水0g/L，其余配方同实施例3。对比例3本实施例的柠檬酸0g/L、氨水0g/L、柠檬酸钠12.5g/L，其余配方同实施例3。对比例4本实施例的柠檬酸0g/L、氨水17.5g/L、柠檬酸钠12.5g/L，其余配方同实施例3。对比例5本实施例的柠檬酸25g/L、氨水0g/L、柠檬酸钠12.5g/L，其余配方同实施例3。对比例6本实施例的柠檬酸25g/L、氨水17.5g/L、柠檬酸钠0g/L，其余配方同实施例3。对比例1-6实验结果如下1、络合剂含量对化学镀结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金刚石微粉化学镀镍的配方，其特征在于组成如下：六水硫酸镍20‑30g/L、次亚磷酸钠30‑35g/L、柠檬酸15‑25g/L、氨水12.5‑22.5g/L、柠檬酸钠12.5‑17.5g/L、硫脲1‑5mg/L、碘酸钾2‑10mg/L、聚乙二醇4000 0.1‑1.5g/L、十二烷基苯磺酸0.1‑1.5g/L。

【技术特征摘要】
1.一种金刚石微粉化学镀镍的配方，其特征在于组成如下：六水硫酸镍20-30g/L、次亚磷酸钠30-35g/L、柠檬酸15-25g/L、氨水12.5-22.5g/L、柠檬酸钠12.5-17.5g/L、硫脲1-5mg/L、碘酸钾2-10mg/L、聚乙二醇40000.1-1.5g/L、十二烷基苯磺酸0.1-1.5g/L。2.根据权利要求1所述的金刚石微粉化学镀镍的配方，其特征在于组成如下：六水硫酸镍25g/L、次亚磷酸钠33g/L、柠檬酸20g/L、氨水17.5g/L、柠檬酸钠12.5g/L、硫脲1.4mg/L、碘酸钾8mg/L、聚乙二醇40001g/L、十二烷基苯磺酸1g/L。3.根据权利要求1所述的金刚石微粉化学镀镍的配方，其特征在于组成如下：六水硫酸镍25g/L、次亚磷酸钠33g/L、柠檬酸20g/L、氨水12.5g/L、柠檬酸钠12.5g/L、硫脲1.4mg/L、碘酸钾8mg/L、聚乙二醇40001g/L、十二烷基苯磺酸1g/L。4.根据权利要求1所述的金刚石微粉化学...

【专利技术属性】
技术研发人员：方莉俐，程丙良，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41