金剛石作為一種超硬材料，在各種工業部門得到迅速發展。金剛石具有良好的力學、熱學、光學、電學和化學等綜合性能，是一種新型的結構材料和功能材料。但是，在常溫常壓下金剛石是亞穩定相，其熱穩定性較差，加熱到700以上會產生石墨化和氧化現象。此外，金剛石表面還有雜質、氣孔和裂紋等缺陷，這些缺陷嚴重影響其性能的充分發揮。
　　為了提高金剛石的性能，一般要在金剛石表面施加鍍層。金剛石表面的鍍層可大大改善其物理和化學性能。表面鍍層能以填隙、補平等特殊愈合方式消除金剛石表面原有的缺陷，從而減少了應力集中，提高金剛石的強度。并且，金剛石表面鍍層能起到隔絕外界氧的作用，防止金剛石過早氧化和石墨化，進而提高金剛石的熱穩定性。金剛石表面鍍層的方法很多，本文主要研究超聲波對化學鍍鎳金剛石性能的影響，探討進一步提高金剛石強度和熱穩定性的新途徑。
　　1實驗方法原始金剛石選用MBD4型，粒度80/100目，是在DS029B型6006鉸鏈式六面頂壓機上，在溫度1250，壓力66GPa下采用靜壓觸媒法合成的。
　　化學鍍前對原始金剛石進行預處理，首先將金剛石在NaOH溶液中煮沸10min，去除表面油污。在HNO3中煮沸20min，去除表面雜質，并使金剛石表面粗糙和達到親水的目的，以加強金剛石表面與鍍層的結合能力。
　　其次在SnCl2溶液中進行敏化處理，使其表面吸附一層易于氧化的Sn2 離子，以便下一步在金剛石表面形成活化層。然后在PaCl2溶液中進行活化處理，使Sn2 離子把Pa2 離子還原成金屬Pa，并緊緊地附著在金剛石表面上，成為化學鍍的催化中心。最后在NaH2PO2溶液中進行還原處理，將殘留在金剛石表面的PaCl2還原，防止把活化劑帶入化學鍍液導致鍍液不穩定。
　　化學鍍液由NiSO4，NaH2PO2，NaC4H4PO4等所組成，pH值控制在4556，溫度控制在7090.采用超聲波攪拌，鍍覆時間2h.試驗分3組進行：不加超聲波，加15kHz超聲波和30kHz超聲波。化學鍍后測金剛石的增重、95020min熱處理前后的單顆粒抗壓強度、氧化溫度，并進行XRD分析和SEM觀察。
　　2實驗結果與分析
　　2.1超聲波對化學鍍金剛石抗壓強度的影響超聲波頻率與金剛石抗壓強度的關系。從中可見，隨超聲波頻率的增加，金剛石抗壓強度增加。這是由于超聲波頻率越高，金剛石振動速度加快，鎳鍍層更均勻、致密。并且超聲波頻率越高，鎳的沉積速度越快，在相同鍍覆時間下增重越大。這樣對金剛石表面的缺陷愈合得就越好，減少了應力集中。此外，由于超聲波能使鍍層更加致密，使NiP合金鍍層本身的強度得到提高。因此，超聲波化學鍍能提高金剛石的強度。
　　2.2超聲波對化學鍍金剛石氧化溫度的影響超聲波頻率與金剛石氧化溫度的關系。
　　從中可見，隨超聲波頻率的增加，金剛石的氧化溫度增加。這是由于鎳層的抗氧化能力要比金剛石高，鎳鍍層起到隔絕外界氧的作用，防止了內部金剛石的氧化。超聲波頻率越高，鎳鍍層越均勻致密，漏鍍越少，對金剛石包覆作用加強。因此，超聲波化學鍍使金剛石的氧化溫度增高。
　　2.3超聲波對化學鍍金剛石熱穩定性的影響金剛石在制作模具時，一般要加熱到高溫進行燒結。這樣使金剛石內部產生熱應力而造成強度下降。因此希望這種強度降低越小越好，即熱穩定性越高越好。超聲波頻率與金剛石在95020min熱處理后的抗壓強度損失率的關系。從中可見，超聲波化學鍍鎳金剛石的抗壓強度損失小，熱穩定性高。并且熱穩定性隨著超聲波頻率的提高而增高。這主要是由于隨超聲波頻率增加，鎳鍍層增厚，鍍層致密性增加，對金剛石的保護作用加強。
　　鎳鍍層能減少和削弱熱處理時產生的熱應力集中，熱處理時超聲波鍍金剛石比不加超聲波鍍金剛石的熱損傷小，因此，抗壓強度損失率低。
　　（a）未加超聲波；（b）加超聲波3結論（1）采用超聲波化學鍍可在金剛石表面獲得均勻致密的鎳鍍層，并且隨超聲波頻率的增加，鍍覆速度加快，鍍層厚度增大。
　　（2）在金剛石表面超聲波化學鍍鎳，可提高金剛石的抗壓強度、氧化溫度和熱穩定性，并隨超聲波頻率的增加，金剛石性能有提高的趨勢。　

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