一、金剛石表面鍍覆的概念

       金剛石表面鍍覆，是指利用表面處理技術(shù)在金剛石表面鍍覆一層其他材料的薄膜。作為鍍膜的材料，通常是金屬（包括合金），例如銅、鎳、鈦、鉬以及銅錫合金、銅錫鈦合金、鎳鈷合金、鎳鈷磷合金等；鍍膜材料也有的是非金屬材料，例如陶瓷、碳化鈦、氮化鈦等化合物類的難熔硬質(zhì)材料。當(dāng)鍍膜材料是金屬時(shí)，也可以稱為金剛石表面金屬化。
       表面鍍覆的目的是賦予金剛石顆粒以特殊的理化性能，從而改善其使用效果。例如使用經(jīng)過表面鍍覆的金剛石磨料制造的樹脂砂輪，其使用壽命大大延長。

       二、表面鍍覆方法分類
       工業(yè)上表面處理方法分類見下圖，其中已經(jīng)實(shí)際應(yīng)用于超硬磨料表面鍍覆的方法，較為普及的主要是濕法鍍中的化學(xué)鍍（無電解鍍）和電鍍，干法鍍（亦稱真空鍍）中的化學(xué)氣相沉積（CVD）和物理氣相沉積（PVD），包括真空粉末冶金液相液相燒結(jié)法，已獲得實(shí)際應(yīng)用。

       三 、鍍層厚度表示方法
       由于金剛石磨料顆粒表面的鍍層厚度難以直接測定，所以通常以增重（%）表示。增重表示法有兩種：

       式中，A為增重（%）；G1為鍍前磨料重；G2為鍍層重；G為二者總重（G=G1+G2）。

       四、金剛石表面鍍覆對金剛石工具性能影響
       在以Fe, Cu, Co, Ni等為主的結(jié)合劑制成的金剛石工具中，由于以共價(jià)鍵結(jié)合的金剛石晶體與上述結(jié)合劑無化學(xué)親和力，界面不浸潤等原因，金剛石顆粒只能被機(jī)械地鑲嵌在結(jié)合劑基體中。在磨削力的作用下，當(dāng)金剛石磨粒被磨露到最大截面之前，胎體金屬就失去了對金剛石顆粒的卡固而自行脫落，使金剛石工具的使用壽命和加工效率降低，金剛石的磨削作用得不到充分發(fā)揮。因此，金剛石表面具有金屬化特征，則可以有效地提高金剛石工具的使用壽命和加工效率。其實(shí)質(zhì)是將成鍵元素如Ti或其合金直接鍍覆在金剛石表面，通過升溫加熱處理，使金剛石表面形成均勻的化學(xué)鍵結(jié)合層。
       通過鍍覆處理的金剛石磨粒，在金剛石工具制造熱壓固相燒結(jié)或冷壓液相燒結(jié)過程中，鍍層與金剛石反應(yīng)形成化學(xué)結(jié)合使金剛石表面金屬化。另一方面，金屬化的金剛石表層又能順利地與金屬胎體結(jié)合劑實(shí)現(xiàn)金屬間的冶金結(jié)合，因此，鍍覆處理的金剛石對冷壓液相燒結(jié)及熱壓固相燒結(jié)具有廣泛的適用性，這樣胎體合金對金剛石磨粒的固結(jié)力提高了，減少了金剛石工具在使用過程中磨粒的脫落，從而提高了金剛石工具的使用壽命和效率。
       五、金剛石鍍覆處理主要作用有哪些？
       1、提高胎體對金剛石的鑲嵌能力。

       由于熱脹冷縮，在金剛石與胎體的接觸區(qū)產(chǎn)生相當(dāng)大的熱應(yīng)力，該熱應(yīng)力會使金剛石與胎體接觸帶產(chǎn)生微型紋，從而降低了胎體包鑲金剛石的能力。對金剛石表面覆膜可以改善金剛石與胎體界面的物理化學(xué)性質(zhì)，通過能譜分析，證實(shí)薄膜中的金屬碳化物成分從里到外是逐步過渡為金屬元素的，稱之為MeC-Me薄膜，金剛石表面與薄膜的結(jié)合是靠化學(xué)鍵，只有這種結(jié)合才能提高金剛石的粘結(jié)能力，或者提高胎體對金剛石的包鑲能力。也就是說，鍍層在二者之間起結(jié)合橋的作用。
       2、提高金剛石強(qiáng)度。

       由于金剛石晶體往往存在內(nèi)部缺陷，如微裂紋、微小空洞等，在覆膜過程中，晶體中的這些內(nèi)部缺陷通過填充MeC-Me膜得到彌補(bǔ)。鍍層起補(bǔ)強(qiáng)和增韌作用，化學(xué)鍍、電鍍由于鍍層厚所引起的緩沖作用，使低、中、高三個(gè)系列產(chǎn)品的強(qiáng)度都有提高。
       3、減緩熱沖擊。

       金屬鍍層比金剛石磨料導(dǎo)熱慢，磨削熱經(jīng)過鍍層緩沖作用然后傳給與磨粒接觸處的樹脂結(jié)合劑，使之免受瞬時(shí)高溫沖擊而燒壞，從而保持其對金剛石磨料的把持力。
       4、隔離保護(hù)作用。

       在高溫?zé)Y(jié)和高溫磨削時(shí)，鍍層對金剛石起隔離保護(hù)作用，防止發(fā)生石墨化、氧化或其它化學(xué)變化。
       參考資料：

       《超硬材料》王光祖

       《金剛石與金剛石工具知識問答》張紹和等