一种金刚石表面镀钛铝膜的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金刚石表面处理技术领域。
【背景技术】
[0002]金刚石表面镀有钛铝的材料具有特殊的用途，用镀有钛铝的金刚石制成的锯切或磨削制品因其镀层在高温情况下可以保护金刚石免受石墨化侵蚀、并形成化合物键合，增强胎体对金刚石把持力，从而减少脱粒现象。
[0003]现有技术中，金刚石表面的镀钛铝采用的是真空微蒸发镀法，这样的方法具有工艺条件苛刻、需要加热、不易实现的缺点；另外，这样的方法镀出的钛膜还具有致密性较差，不坚实的缺点，影响了金刚石安装在锯切或磨削制品上的使用效果。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种容易实现、镀膜稳定、镀膜坚实的金刚石表面镀钛铝膜的制作方法。
[0005]本发明的技术方案是这样的:一种金刚石表面镀钛铝膜的制作方法，它在金刚石真空镀膜机中进行，它包括以下步骤:
a、抽真空
首先将金刚石置于真空离子镀膜机的镀膜室中，将镀膜室抽真空至3X 10_3Pa ;
b、排残留空气
通入高纯氩气，排空残留空气；
C、洗涤
将金刚石真空镀膜机设置成下列参数对金刚石表面进行洗涤；
电压:390-410V ；
直流电流:1.2-1.4A ；
真空度:3X10-2Pa ；
尚子源:开启5KV尚子源；
偏转电压:90-1 1V ；
时间:5-10分钟； d、镀膜
阴极:钛金属材料(纯度为99.99%) +高纯铝双靶材或钛50%铝50%合金单靶材；
阳极:上述步骤c中得到的金刚石粉体；
电压:450V ；
脉冲电流: 1.0A-1.2A;
偏转电压: 100V ;
高纯氩气流量:15毫升/秒；
工作时间: 21600秒?28800秒； 温度:无需加热；
移动方式: 金刚石粉移动；
这样处理后可以得到表面具有钛铝合金膜的金刚石。
[0006]较好的，所述的步骤c中电压:400V ；
直流电流:1.3A;
偏转电压:100V ;
时间:8分钟。
[0007]最好的，所述的步骤d中脉冲电流: 1.1A。
[0008]本发明的有益效果是:这样的方法具有金刚石钛铝镀膜容易实现、镀膜稳定、镀膜坚实的优点；所述的步骤c中电压:400V，直流电流:1.3A，偏转电压:100V，时间:8分钟；所述的步骤d中，脉冲电流是1.1A，可以达到最好的效果。
【具体实施方式】
[0009]金刚石真空镀膜机，它是金刚石真空镀膜的设备，主要是集抽真空、清洗、镀膜和为一体的设备，它能在金刚石表面镀制合金膜，金刚石真空镀膜机具有镀膜室，镀膜时金刚石放置在镀膜室中，镀膜室连接控制系统，控制系统可以调节真空度、电压、偏转电压等参数；根据需要，在镀膜时可以设置第一阶段(表面去杂)的真空度、离子源的电压等参数，以及第二阶段(镀膜阶段)的电压、直流电流、偏转电压、工作时间、保护气体的流量、温度等参数、选取靶材等，但是选用的参数不同，对金刚石的镀层品质至关重要。
[0010]镀层品质良好的金刚石制成的锯切或磨削制品具有经久耐用的优点。
[0011]下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0012]实施例1
将金刚石用现有技术采用真空微蒸发方法对金刚石进行镀铝钛膜，需要加热温度900度，本镀膜金刚石粉成为第一金刚石粉。
[0013]用第一金刚石粉生产出的磨轮使用寿命是45小时。
[0014]以下各实施例都要对金刚石进行相同的抽真空、排残留空气步骤，即
【发明内容】
中的步骤a和b，各实施例以后工艺有差异。
[0015]实施例2 C、洗涤
将金刚石真空镀膜机设置成下列参数对金刚石进行表面洗涤；
电压:390 ；
直流电流:1.2 ;
真空度:3X10-2Pa ；
尚子源:开启5KV尚子源；
偏转电压:90 ；
时间:5分钟； d、镀膜阴极:钛金属材料(纯度为99.99%) +高纯铝双靶材；
阳极极:金刚石粉体；
电压:450V ；
脉冲电流: 1.0A;
偏转电压: 100V ;
高纯氩气流量:15毫升/秒；
工作时间: 21600秒；
温度:无需加热；
移动方式: 金刚石粉移动；
本镀膜金刚石粉成为第二金刚石粉。
[0016]用第二金刚石粉生产出的磨轮使用寿命是80小时。
[0017]实施例3
将金刚石真空镀膜机设置成下列参数对金刚石进行表面洗涤；
电压:410V ；
直流电流:1.4A;
真空度:3X10-2Pa ；
尚子源:开启5KV尚子源；
偏转电压:11v ；
时间:10分钟； d、镀膜
阴极:钛金属材料(纯度为99.99%) +高纯铝双靶材；
阳极极:金刚石粉体；
电压:450V ；
脉冲电流: 1.2A;
偏转电压: 100V ;
高纯氩气流量:15毫升/秒；
工作时间: 28800秒；
温度:无需加热；
移动方式: 金刚石粉移动；
这样处理后可以得到表面具有钛铝合金结构金刚石。
[0018]本镀膜金刚石粉成为第三金刚石粉。
[0019]用第三金刚石粉生产出的磨轮使用寿命是88小时。
[0020]将上述实施例2、3中步骤c的电压设为400V，直流电流设为1.3A，偏转电压设为100V，时间设为8分钟，得出的产品生产出的刀具使用寿命提高10 —15小时。
[0021]将上述实施例2、3中步骤d的脉冲电流设为1.1A，得出的产品生产出的磨轮使用寿命提高7 — 10小时。
[0022]将上述实施例2、3中步骤c的电压设为400V，直流电流设为1.3A，偏转电压设为100V，时间设为8分钟，将上述实施例2、3中步骤d的脉冲电流设为1.1A，得出的产品生产出的磨轮使用寿命提高15 — 20小时。
[0023]上述的阴极:钛金属材料(纯度为99.99%)+高纯铝双靶材是将一块钛金属材料和高纯铝材料板在一起作为阴极使用的，换取钛50%铝50%合金单靶材作为阴极，得出相同的结论。
[0024]应该说明的是，所制成的磨轮使用的其它材料是相同的，制成的磨轮规格是一样的，加工的对象是相同的。
[0025]发明人还做了多个类似的实验，证明上述的方法是可行的，并取得较好的效果。
[0026]以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。
【主权项】
1.一种金刚石表面镀钛铝膜的制作方法，它在金刚石真空镀膜机中进行，它包括以下步骤: a、抽真空 首先将金刚石置于真空离子镀膜机的镀膜室中，将镀膜室抽真空至3X 10_3Pa ; b、排残留空气 通入高纯氩气，排空残留空气； C、洗涤 将金刚石真空镀膜机设置成下列参数对金刚石表面进行洗涤； 电压:390-410V ； 直流电流:1.2-1.4A ； 真空度:3X10-2Pa ； 尚子源:开启5KV尚子源； 偏转电压:90-1 1V ； 时间:5-10分钟； d、镀膜 阴极:钛金属材料(纯度为99.99%) +高纯铝双靶材或钛50%铝50%合金单靶材； 阳极:上述步骤c中得到的金刚石粉体； 电压:450V ； 脉冲电流: 1.0A-1.2A; 偏转电压: 100V ; 高纯氩气流量:15毫升/秒； 工作时间: 21600秒?28800秒； 温度:无需加热； 移动方式: 金刚石粉移动。
2.根据权利要求1所述的金刚石表面镀钛铝膜的制作方法，其特征是:所述的步骤c中 电压:400V ； 直流电流:1.3A; 偏转电压:100V ; 时间:8分钟。
3.根据权利要求1或2所述的金刚石表面镀钛铝膜的制作方法，其特征是:所述的步骤d中 脉冲电流: 1.1A。
【专利摘要】本发明涉及金刚石表面处理技术领域，名称是一种金刚石表面镀钛铝膜的制作方法，它在金刚石真空镀膜机中进行，它包括以下步骤：a、抽真空：首先将金刚石置于真空离子镀膜机的镀膜室中，将镀膜室抽真空至3×10-3Pa；b、排残留空气：通入高纯氩气，排空残留空气；c、洗涤：将金刚石真空镀膜机设置成下列参数对金刚石表面进行洗涤；电压：390-410V；直流电流：1.2-1.4A；真空度：3×10-2Pa；离子源：开启5KV离子源；偏转电压：90-110V；时间：5-10分钟；d、镀膜，具有金刚石钛铝镀膜容易实现、镀膜稳定、镀膜坚实的优点。
【IPC分类】C23C14-18, C23C14-28
【公开号】CN104762603
【申请号】CN201510132724
【发明人】刘建设, 郭松, 孟为民, 王飞山, 刘超超, 刘拾霞, 曹河周
【申请人】河南黄河旋风股份有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月26日