复合缓冲剂对低碳钢砂轮表面镶嵌金刚石电镀镍的影响

贾树勇 *，朱威凯，苗春霞

（1.光宝光电(常州)有限公司，江苏 常州 213000；2.常州大学材料科学与工程学院，江苏省光伏科学与工程协同创新中心，江苏 常州 213164）

固结磨料金刚石因具有切割精度高、切片薄、效率高，适合加工超硬材料，对环境污染小等优点，受到国内外研究者的关注[1-2]。与其他固结磨料的方法相比，复合电镀法具有良好的耐热、耐磨性[3-4]，并且生产成本低[5]。现有的金刚石电镀镍体系所用缓冲剂基本上都是硼酸，因为硼酸的pH缓冲性能在电镀体系中最稳定，但硼酸的结晶温度较低，在溶液中易结晶，并且结晶颗粒较大，因此非常容易随着金属离子的电沉积而夹杂于镀层中，造成金刚石镀层在磨削过程中易脱落而影响使用寿命。为规避此类问题，通常采用降低硼酸浓度和保持镀液高温恒定的手段，然而硼酸浓度过低会引起镀液 pH不稳定，并且高温会导致能耗高、溶液蒸发过快等问题。因此，本文提出了采用硼酸为主缓冲剂，柠檬酸钠作为辅助缓冲剂的工艺，并开展了相关的性能测试，以期对提升金刚石电镀镍层品质、金刚石磨具耐磨性和使用寿命等具有实际的指导意义。

1 实验

1.1 材料

将中位径(D50)在20 μm左右的金刚石颗粒按照文献[6]的工艺流程进行预镀镍，镀层厚度为0.5 μm左右，再将预镀镍后的金刚石按1.5 g/cm2的工艺要求均匀分布于直径为150 mm的低碳钢砂轮基体边缘，并对基体其余部分进行绝缘屏蔽，采用常规电镀镍工艺对金刚石和基体同时镀镍，实现以镍层为粘接剂及金刚石与基体牢固结合。……