最坚硬的钻石,镶嵌在最柔软的心上

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若钻石比玻璃还便宜,你会把它镶嵌在哪呢?

你可能会回答,镶嵌在任何需要璀璨夺目的东西上,镶嵌在任何需要坚硬无比的东西上,镶嵌在任何需要透过光亮的东西上......

但你有没有考虑过,镶钻绝对是个技术活,如果没镶好不仅不美观也更不牢固,随时随地都会面临掉钻的尴尬。

从常识上讲,如果是大块的漂亮的金刚石,可以加工打磨成钻石,然后象镶嵌其他宝石那样,采用爪镶、包镶、轨道镶、密集群镶、隐形镶嵌、微钉镶等方法。

而小块或者细小到粉末级的金刚石固定在物质表面上要用什么方法呢?比如怎么把金刚石镶嵌在钢铁上?

方法1——焊镶

先用机床把钢铁磨成有凹槽,然后把金刚石颗粒焊镶在钢铁凹槽里,再细加工一下就可以了。

方法2——烧结

金属粉末和金刚石颗粒混合装入模具,然后在高温高压下烧结成型。

方法3——电镀(近乎完美)

电镀金刚石就是用镍将金刚石包裹70%左右,利用镍和钢铁电镀的牢固结合,来达到镶嵌的效果。

电镀金刚石工艺流程与技术要点。

步骤1:精确脱脂;

步骤2:使用遮蔽漆遮盖不需要电镀的区域;

步骤3:表面处理(例如使用硫酸);

步骤4:对活化的表面进行电解镍电镀;

步骤5:第二次电解镍电镀,在金刚石表面镀镍粉,其中金刚石粉末与金属接触;

步骤6:第三次电解镍电镀,稳定金刚石粉末;

步骤7:脱掩膜;

步骤8:美观的镍电镀收尾。

注意全程都要使用低于0.5A/dm2的电流密度

pH值控制在4.5-5.0。

控制方法:通过搅拌(不是简单的搅拌,需要流化床)电解液使金刚石颗粒保持悬浮状态,并使工件位于槽的底部,并在槽的底部镀镍。通过控制颗粒的沉降速度,可以更改复合物中金刚石的百分比。

必须要使用良好的表面活性剂,以将金刚石颗粒保留在带适当电荷的溶剂中。这将使粒子像阳离子一样起作用,并且将与镍共同沉积。

实际情况远比理论要难得多,总是有一些人类尚未认知的潜规律在电镀的过程中起作用。获取钻石共相沉积是不容易的,液体的浓度,温度,电镀时间或电镀零件浸没的深度以及地表面积都会对实际的效果产生影响。时刻留心细节是非常有的。

如果想要把钻石镀出一定的图案,可以尝试以下的方法:在镀镍以将其锁定到位之前,使用少量粘合剂(例如高强度环氧树脂)将各个钻石固定在所需的图案上。前提是只有大于0.1克拉的钻石才能完成。

对钢进行化学镀或镍溶液电镀,包含金刚石颗粒,金刚石就会被封闭并结合到镍镀层中:镍镀层对钢具有出色的附着力,并且钻石不会掉出,因为镍镀层将它们包裹起来。

如果使用化学镀镍而不是镀镍,则可以对其进行热处理。如果硫酸钡或气相二氧化硅之类的触变剂添加到镀液中,会引起严重的金刚石颗粒稳定性问题。

建议使用氨基磺酸镍镀液,将钻石粉尘放入氨基磺酸镍镀液中,并在剧烈搅拌下使其悬浮。建议通过一些小实验,找到正确的参数,以避免造成材料的浪费。

电镀液如果使用硫酸镍,总是会容易遇到一些非常严重的点蚀问题。化学成分,pH,温度,密度,表面张力,(轻微)搅拌,一切都很完美,但会出现严重的点蚀。在电流密度较高的区域通常会出现点蚀现象。可以尝试使用标准的净化程序,碳处理和低电流密度净化。但几乎所有这些清洁程序都起的作用不是很大。

光亮镍镀层要使用名为“流平剂、增白剂和二次增白剂”的有机添加剂。

成功之后你会发现金刚石实际上是被阻塞在第二层镍镀层中。如果最后而不是首先进行整体电镀,则被咬合的钻石周围的镍将生长并覆盖部分钻石。

由于技术机密等原因,镶钻技术细节就先分享这么多。



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