本发明专利技术提供了一种镀覆磨料的镀层结合力测量方法，包括步骤：提供一镀覆磨料颗粒，确定该镀覆磨料颗粒的第一面和第二面；除去所述镀覆磨料颗粒第一面上的镀覆层，裸露出所述原始磨料的第一面，且所述原始磨料裸露出的部分无损伤；采用一第二激光从所述原始磨料的第一面向下照射，并加热所述原始磨料直至所述第二面上的镀覆层爆裂，并以此时的激光加热条件标定所述镀覆磨料的镀层结合力。上述测量方法能够测量磨料颗粒和镀层的结合力情况，适用于工业化生产中，能够简单方便地监测镀覆磨料的生产工艺是否合格，提高产品合格率，降低生产成本。本发明专利技术提供一种使用上述方法检测镀覆磨料品质的检测方法。质的检测方法。质的检测方法。
【技术实现步骤摘要】
镀覆磨料的镀层结合力测量方法及品质检测方法
[0001]本专利技术属于超硬材料领域，具体的涉及一种镀覆磨料的镀层结合力测量方法及品质检测方法。
技术介绍
[0002]镀覆磨料的生产过程包括，原始磨料破碎、原始磨料表面清洗，电镀或化学镀。如果清洗不干净，或者镀覆参数异常，会造成镀覆层和磨料颗粒的结合力不足，在后续镀覆磨料颗粒使用过程中，镀覆层对原始磨料的把持力不足，容易造成镀覆磨料颗粒提前脱落失效。因此，需要对磨料的镀层结合力进行测量。
[0003]然而，由于原始磨料的粒径通常为40～300微米，太过细小，且形貌差异巨大，如图1所示，常规的划痕仪等结合力测定方法无法适用，所以现有技术难以测量涂覆磨料的结合力。在实际应用过程中，通常以涂覆磨料在实际使用中的表现来评估镀层在原始磨料表面的结合力，但该评估方法需要大量涂覆磨料的使用情况统计，需要依靠使用者的反馈，且具有严重的滞后性，不能及时发现生产工艺的异常，极大程度上增加了生产成本。企业对涂覆磨料结合力的简捷测量具有需求，结合力是对镀覆磨料的生产工艺的有效监控手段，能够及时发现清洗、镀覆的工艺异常，快速判断产品是否合格以及产品的等级。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术有必要提供一种镀覆磨料的镀层结合力测量方法及品质检测方法，该测量方法能够测量磨料颗粒和镀层的结合力情况，适用于工业化生产中，能够简单方便地监测镀覆磨料的生产工艺是否合格，提高产品合格率，降低生产成本。
[0005]为此，本专利技术主要利用磨料表面的镀层对磨料自身的热膨胀（或称作热冲击）引起的应力的耐受程度，来标定镀层和磨料的结合力，不需要精准测出结合力为多少牛，即本专利技术提供的方法不需要测量出标准的结合力数据，就能实现监测生产工艺是否稳定，产品是否合格。
[0006]具体地，本专利技术提供一种镀覆磨料的镀层结合力测量方法，包括步骤：步骤一、提供一镀覆磨料颗粒，该镀覆磨料颗粒由原始磨料和完全镀敷所述原始磨料表面的镀覆层组成，所述镀覆磨料颗粒具有相对设置的第一面和第二面，且该第一面和第二面上的镀覆层形成对所述原始磨料的完全包裹；通过所述镀覆磨料颗粒的最大水平横切面分割所述第一面和第二面；步骤二、除去所述镀覆磨料颗粒第一面上的镀覆层，裸露出所述原始磨料的第一面，且所述原始磨料裸露出的部分无损伤；步骤三、采用一第二激光从所述原始磨料的第一面向下照射，并加热所述原始磨料直至所述第二面上的镀覆层爆裂，并以此时的激光加热条件标定所述镀覆磨料的镀层结合力。
[0007]其中，本文中的“原始磨料”是指没有经过镀覆工艺处理的、原始的超硬磨料，如立
方氮化硼、金刚石或碳化硅等超硬材料。优选地，原始磨料的大小为40～300微米。所述镀覆层的材料优选地为金属材料，如镍、钛；也可以为金属复合材料、碳化物、氮化物等。
[0008]本文中的“最大水平横切面”指镀覆磨料沿水平方向被切割时的一个水平面，该水平切割面和原始磨料在水平方向上最大线径所在平面重合，最大线径是指颗粒的最大径向长度。如此划分第一面和第二面，是为了在采用激光去除第一面的镀层时，能够方便的基本上完全去除第一面镀层，特别是侧面上的镀层，因为此时只需要垂直激光束扫描第一面即可，几乎不用辅以倾斜激光束来去除侧面镀层。
[0009]基于上述，所述步骤二包括：采用一第一激光加热所述镀覆磨料颗粒第一面上的镀覆层，使所述第一面上的镀覆层气化，裸露出所述原始磨料的第一面。其中，该步骤在除去所述镀覆磨料颗粒第一面上的镀覆层的过程中，应尽量正好去掉所述镀覆磨料颗粒第一面上的镀覆层，且不损伤裸露出的原始磨料。
[0010]所述步骤二应基本上完全去除第一面上的镀覆层，主要是为了降低后续第二激光对第二面上的镀覆层进行测试时，第二激光对镀覆层的热作用。若第一面上的镀覆层具有较多残留，则第二激光在加热原始磨料时，则需要更多的热量传导到第二面的镀覆层上，不利于建立镀覆层和原始磨料之间的热差，不利于第二镀覆层的破裂。
[0011]基于上述，所述第一激光为大功率短脉冲的激光，且所述第一激光产生的热效应的深度局限于所述第一面上的镀覆层，所述第一激光的波长为240～460 nm，例如247 nm、337 nm、409 nm、413 nm的激光。其中，所述第一激光的波长主要依据所述镀覆层的材质选择。
[0012]所述第一激光产生的热效应的深度局限于所述第一面上的镀覆层的目的是使所述第一激光不对所述原始磨料以及第二面上的镀覆层具有明显的加热，以影响测量的准确性。优选地，所述第一激光加热第一面上的镀覆层应满足的条件：在垂直于上述第一面的深度方向上，从第一面向下，当深度到达一半时，温度不超过300℃。
[0013]基于上述，所述步骤三包括：采用所述第二激光垂直照射所述原始磨料的第一面，并使该第二激光在所述原始磨料的第一面上的照射面积覆盖所述最大水平横切面的中心，并不超出所述最大水平横切面，且不大于所述最大水平横切面面积的3/4，其中，所述第二激光的光斑直径10～100微米；调整所述第二激光的加热条件直至所述第二面上的镀覆层爆裂，并以此时的第二激光的加热条件标定镀覆磨料的镀层结合力。
[0014]基于上述，在所述步骤三中，所述第二激光还选择合适的波长和脉冲宽度，在垂直于所述原始磨料的第一面的方向上对所述原始磨料进行加热，且所述第二激光的焦点从所述原始磨料的第一面向下不超过所述镀覆磨料颗粒深度的一半；改变第二激光的功率直至所述第二面上的镀覆层爆裂，并以此时的第二激光的功率标定镀覆磨料的镀层结合力。
[0015]基于上述，所述第二激光的波长大于所述第一激光的波长，第二激光可以为波长小于700 nm的激光。具体地，第二激光为波长在400～700范围内的激光，更具体地，第二激光可以为波长460、488、532、694 nm的激光等。
[0016]基于上述，所述步骤三包括：先采用与所述原始磨料折射率相同或接近的材料将所述原始磨料的第一面填补为水平面，再采用所述第二激光从所述原始磨料的第一面向下照射加热所述原始磨料。
[0017]基于上述，将所述原始磨料的第一面填补为水平面的方法包括：采用滴涂法在所
述原始磨料的第一面上形成一平坦化层，且所述平坦化层和所述原始磨料的折射率相同或接近。
[0018]其中，所述平坦化层可以为采用溶液法制备的氧化硅、TiO2或Ta2O5等具有较高的透明度的材料层，以减小对第二激光的吸收，同时具有较高折射率，并与所述原始磨料的折射率接近或相同。以立方氮化硼为例，折射率约2.1，而氧化硅折射率为1.8～1.9，TiO2为2.2～2.3，Ta2O5为2.1～2.3，可以分别采用三者，也可以组合。
[0019]本文特别说明：生产中通常认为同一批次的镀覆磨料颗粒，镀覆层和原始磨料之间的结合力相同。所述步骤三通常难以仅第二激光照射一次就标定出镀覆磨料的镀层结合力，所以，在改变第二激光的加热条件时需要更换新的镀覆磨料颗粒，如此是为了避免对同一镀覆磨料颗粒进行多次第二激光的测试，否则在前的第二激光测试步骤本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种镀覆磨料的镀层结合力测量方法，包括步骤：步骤一、提供一镀覆磨料颗粒，该镀覆磨料颗粒由原始磨料和完全镀敷所述原始磨料表面的镀覆层组成，所述镀覆磨料颗粒具有相对设置的第一面和第二面，且该第一面和第二面上的镀覆层形成对所述原始磨料的完全包裹；通过所述镀覆磨料颗粒的最大水平横切面分割所述第一面和第二面；步骤二、除去所述镀覆磨料颗粒第一面上的镀覆层，裸露出所述原始磨料的第一面，且所述原始磨料裸露出的部分无损伤；步骤三、采用一第二激光从所述原始磨料的第一面向下照射，并加热所述原始磨料直至所述第二面上的镀覆层爆裂，并以此时的激光加热条件标定所述镀覆磨料的镀层结合力。2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述步骤二包括：采用一第一激光加热所述镀覆磨料颗粒第一面上的镀覆层，使所述第一面上的镀覆层气化，裸露出所述原始磨料的第一面。3. 根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述步骤二包括：所述第一激光为大功率短脉冲的激光，且其产生的热效应的深度局限于所述第一面上的镀覆层，所述第一激光的波长为240～460 nm。4.根据权利要求2或3所述的测量方法，其特征在于，所述步骤三包括：采用所述第二激光垂直照射所述原始磨料的第一面，并使该第二激光在所述原始磨料的第一面上的照射面积覆盖所述最大水平横切面的中心，并不超出所述最大水平横切面，且不大于所述最大水平横切面面积的3/4，其中，所述第二激光的光斑直径10～100微米；调整所述第二激光的加热条件直至所述第二面上的镀覆层爆裂，并以此时的第二激光的加热条件标定镀覆磨料的镀层结合力。5.根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于，在所述步骤三中，所述第二激光还选择合适的波长和脉冲宽度，在垂直于所述原始磨料的第一面的方向上对所述原始磨料进行加热，且所述第二激光的焦点从所述原始磨料的第一面向下不超过所述镀覆磨料颗粒深度的一半；改变第二激光的功率直至所述第二面上的镀覆层爆裂，并以此时的第二激光的功率标定镀覆磨料的镀层结合力。6. 根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述第二激光的波长大于所述第一激光的波长，所述第二激光的波长小于700 nm。7....
【专利技术属性】
技术研发人员：董永芬，张敏捷，宜娟，李和鑫，
申请(专利权)人：富耐克超硬材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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