電鍍金剛石鑽頭

鑽頭電鍍的目的就是通過使鑽頭胎體金屬晶粒細化、組織緻密以及使胎體金屬中滲入異類金屬原子造成各種形式的晶格畸變等合金化的途徑來強化胎體金屬，這些都會使鍍層或胎體金屬晶粒位錯移動阻力增大， 導致金屬材料變形抗力的提高，亦即強度提高 ^[2]  。

鑽頭胎體是在電鍍槽裏被一層一層鍍覆在鑽頭體上，電鍍覆蓋電解金屬的同時，撒佈金剛石顆，金剛石就被包裹在電鍍金屬層裏。長時間的反覆補砂和鍍覆就形成了鑽頭的工作層。電鍍時鑽頭鋼體也採用塑料模具定型，使鍍層沿鑽頭軸線方向增長，並保證胎體的內外徑尺寸等。電鍍金剛石鑽頭所用的金剛石多是人造金剛石，鑽頭胎體的成分主要是鎳，與普通孕鑲金剛石鑽頭有相同的適用條件 ^[3]  。

人造金剛石在鍍液中吸咐了大量的 Ni 2+ 、Co2+，通電後，Ni2+ 、 Co2+ 在陰極上還原 成 Ni、 Co原子，這些 原子 一部分在金剛石表面結晶，以金屬鍵與金剛石顆粒中的觸媒元素結合，另一 部分與胎體金屬共沉積，形 成較強的金屬鍵，同時由於金剛石表面的吸咐Ni 2+ 、 Co 2+ 存在 ，導致了陰極結構發生變化：Fe- Ni( Co)電極 → Fe- Ni ( Co) - Co電 極→ Fe- Ni( Co) - C- Ni( Co)電極，金剛石參與了電極反應。因此在電鍍過程中，人造 金剛石在化學和電化學中被結合，在陰極鍍層上形成工作層，金剛石與沉積金屬間有明顯的鍵價結合，金剛石與沉 積金屬結合更為牢固 ^[1]  。

（1）前期處理對鑽頭質量的影響

電鍍金剛石鑽頭的質量與生產中的各個環節息息相關 , 而前處理是製備電鍍鑽頭的一個十分關鍵的環節 。 其主要的目的是除去鑽頭鋼體上的油污和鐵鏽 , 其處理的好壞直接關係到鍍液的穩定性 、鑽頭是否掉塊和鑽頭胎體的耐磨性等 。

（2）工藝參數的影響

製造過程中的工藝參數主要有鍍液成分、鍍液温度、pH 值和電流密度等均會對鑽頭質量造成影響 ^[4]  。

（1）在低温下（低 於40℃ ）進行整個鑽頭製作過程，對金剛石無熱損傷作用，保持金剛石的原始強度，有利於充分發揮人造金剛石特性；

（2）通過調節鍍液成分和控制製造工藝，改變沉積金屬層 （胎 體）組分，調整鑽頭的工作性能，有利於提高鑽頭的適應性和綜合性能 ^[1]  。