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电镀金刚石工具应用及工艺要点摘要：分析了金刚石复合电镀的原理，介绍了电镀金刚石工具在机械加工、电气电子、玻璃、工艺美术及日用品等工业领域的应用。
给出了选用金刚石的标准及除杂方法，待镀件几何图形的面积计算，电镀容器的规格和用途。
讲解了电解液的加热方式和阳极使用方法，及电镀质量检测要求：研究了一种电镀金刚石工具新工艺：250～260LNiSO4•7H20，30~35LNiCI2•6H20，35～40LH3BO3，30mL/L增光刑，50mL/L增硬刑，35mL/L增润剂，pH4．6～5，40～44℃，JK=0、5～lA／din提出了电镀清洁生产的基本条件。
关键词：复合电镀；电镀金刚石；生产应用；1电镀金刚石工具原理电镀金刚石是金属复合电沉积过程(又称镶嵌电镀)。
由于采用Ni-C0二元合金或Ni-Co-Mn三元合金电解液，可获得合金复合镀层，具有比单金属Ni镀层更好的性能(硬度、致密性、耐磨性、耐高温性等)：要实现合金的共沉积，必须要求2种金属的电极电位差小于0．02V。
Ni(一0．25V)、Co(一0．27V)的电极电位差为0．02V，因此可以得到Ni．Co合金镀层。
尽管Ni与Mn(一1．05V)的电极电位差偏大(0．80V)，但在硫酸盐电解液中，Mn的极化不大，而Ni的极化却很显著，因此仍可获得Ni-Co-Mn三元合金镀层。
金刚石在弱酸性溶液中吸附H(这可由加入金刚石后溶液pH升高而证明)，并在电场作用下向阴极缓慢移动，最终吸附在阴极表面。
这样当N、Co、Mn“不断在阴极表面吸附时，就把吸附在阴极表面的金刚石不断包裹起来，形成金刚石复合镀层。
为使金刚石与基体及包裹镀层互相溶合成一体，基体及镀层必须具有与金刚石表面相似的结构。
2电镀金刚石工具的应用范围2.1机械加工工业电镀金刚石滚轮已成功地应用于修整成型磨削用的普通砂轮或者直接对工件进行成型磨削，并广泛地用于加工曲轴、轴承、液压阀件等。
电镀金刚石手工什锦锉或机用锉刀，以及各种形状的金刚石磨头，广泛应用于加工修磨、以硬质合金或淬液硬钢材制造的模具、或者各种形状的工件表面和内孔。
树脂结合剂金刚石工具性能的研究树脂结合剂金刚石磨具是金刚石磨具中使用量最大的一类。
和金属结合剂金刚石磨具和陶瓷结合剂金刚石磨具相比,树脂结合剂金刚石磨具有磨具硬化温度低,只需200℃左右,远远低于金属结合剂和陶瓷结合剂金刚石磨具的热压成型温度;生产周期短,生产设备简单,生产能耗少,规模生产可降低成本;形成自锐性,提高磨具锋利性;被加工工件的表面光洁度高,适用于镜面磨削;其缺点是寿命短,耐热性差,易老化。
其中最根本原因是:树脂结合剂胎体对金刚石的把持力小。
为了提升树脂结合剂磨具的寿命,通常采用两种方法进行改进。
一种方法是尝试新型树脂或者对现有树脂进行改性,提高树脂的耐热性;另一种方法是对金刚石进行镀覆,提高树脂对金刚石的把持力。
镀覆金刚石在金属结合剂和陶瓷结合剂的磨具中应用的相应研究较多,但镀覆金刚石在树脂结合剂中的研究却鲜有报道。
本文通过采用对无镀层金刚石、镀覆刚玉金刚石和金属镀层金刚石制备的金刚石树脂结合剂磨具性能进行对比分析,研究镀覆种类对两种树脂结合剂磨具的锋利性、耐用性、力学性能以及对树脂结合剂的结构和致密度的影响,获得如下结论:(1)采用聚酰亚胺树脂(PI)作为结合剂,在金刚石、聚酰亚胺(PI)、氧化铬等组分确定的前提下,实验填料的最佳配比为碳化硅微粉30(vol)%,合金粉4(vol)%,冰晶石4(vol)%,此时,树脂金刚石磨具磨削比最大,达到2.286,具备良好的磨削性能,使用性价比较高。
(2)按照最佳填料配方,采用无镀层金刚石、镀覆金属(钛、铜、镍)镀层金刚石和镀覆刚玉镀层金刚石压制两组平行实验试样进行性能对比分析。
结果表明:在其他组分含量保持不变的前提下,对金刚石进行表面镀覆处理可以明显提高磨具的磨削比,提高磨具的磨削效率,并且可以提高试样的抗弯强度、硬度等力学性能。
三种金属镀层(钛、铜、镍)中,钛镀层的镀覆效果最好,对树脂磨具的磨削性能和力学性能提升明显,无机物刚玉镀层镀覆效果优于金属镀层。
金刚石线锯制造的一些关键技术问题图1表明了分别采用未镀覆金刚石与镀覆金刚石上砂电镀镍的区别。
众所周知，采用未镀覆的原始金刚石制作电镀金刚石工具，镀镍层从工具的基体开始逐渐生长增厚，由于金刚石不能导电，镍镀层不在金刚石上沉积，而是“绕过”金刚石生长，通过显微镜发现发现，在镍镀层与金刚石颗粒界线处，镍镀层会凹陷。
因此，金刚石在电镀过程中作为“杂质”被镍镀层埋在镀层内，形成电镀金刚石工具。
这样，金刚石与镍镀层之间结合力不好，只是靠镍镀层对金刚石的机械镶嵌来把持金刚石，因此对于镀层的厚度有着严格要求，一般认为最佳镀层厚度应该使得金刚石直径的70%埋入镍镀层中，埋入厚度不足，金刚石容易脱落；反之埋入过多，金刚石难于出露，工具的出刃不好，加工效率低。
这样的要求给电镀过程控制带来了镀层厚度要求高，难调控的问题。
另外，由于金刚石不导电，镍镀层不能直接在金刚石表面形核生长，而是“绕过”金刚石生长，非常不利于金刚石上砂，也就是说，金刚石颗粒不容易沉积到钢丝基体上。
金刚石微粉上砂慢，浓度不易调整，浓度难于控制。
这个问题对于长度巨大的金刚石线锯连续大批量生产提出挑战。
如果采用镀覆的金刚石制作电镀金刚石工具，如镀钛金刚石、镀镍金刚石、镀铜金刚石、镀铬金刚石、镀覆合金的金刚石以及复合镀层金刚石等等，情况与上述未镀覆的金刚石发生了很大的变化。
由于镀覆的金刚石变得导电了，镍镀层从工具的基体和与基体接触的镀覆金刚石上同时生长，而不是“绕过”金刚石生长，上砂容易，镀层生长迅速因此镀覆的导电金刚石在电镀过程中不是作为“杂质”，“被动”地埋在镍镀层内，而是“主动”与镍镀层形成电镀金刚石工具。
由于镍镀层迅速漫过整个金刚石颗粒，对金刚石颗粒全覆盖，镍镀层厚度可以比薄，金刚石出刃高，制造方法电镀，金刚石微粉复合镀镍，使得金刚石微粉颗粒与金属镍共沉积在钢丝上钎焊法，采用钎焊的方法，用钎料把金刚石钎焊在钢丝上挤压镶嵌法，采用机械挤压方法，把金刚石颗粒嵌入钢丝。
金刚石串珠锯的一项改进技术
陈冀渝
【期刊名称】《石材》
【年(卷),期】2002(000)010
【摘要】@@ 金刚石串珠锯作为新一代切具已在石材、砼等硬脆预材料的切割加工中得到广泛应用 . 现用的金刚石串珠锯是由在基材上经电镀或金属烧结成的金刚石串珠 , 以一定间隔固定在钢丝绳芯上而制成 . 为了加固在串珠与钢丝绳间填充聚氨酯类的热塑性树脂材料 . 这一技术曾获得欧洲发明专利 . 但是 , 金刚石串珠锯 , 切割过程中对串珠冲击很大 , 在钢丝绳移动方向上 , 串珠顶端部位摩耗增大 , 产生龟裂或碎落 , 而串珠偏移固定位置或固定层从钢丝绳上松脱 , 使其转动 , 不能再固定串珠 , 产生异常的早期摩耗 , 或使钢丝绳与串珠内部接触而摩耗 , 导致切具磨损 . 针对这些技术问题 , 有必要对现用的金刚石串珠锯进行技术改进 . 对此 , 海外一公司的技术人员推出了一项技术小发明 . 该技术发明看似不起眼 , 但收效奇佳 .
【总页数】1页(P34-34)
【作者】陈冀渝
【作者单位】四川建材科学研究院,四川,成都,610000
【正文语种】中文
【中图分类】TU754
【相关文献】
1.几款国内外金刚石多绳串珠锯的轮系张紧系统及外型设计
2.金刚石串珠锯的改进
3.金刚石串珠锯与臂式锯组合开采大理石工艺方法介绍
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5.简易金刚石串珠锯的设计
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提高金刚石钻进效果的试验研究
关于提高金刚石钻进效果的试验研究
为了提高金刚石钻进的效果,根据试验研究结果建议从金刚石镀膜、胎体添加稀土元素2个方面来提高金刚石钻头的工作能力,采用以每转进尺为基础的恒钻速钻进方法,利用泡沫作为冲洗介质的钻进工艺.
作者：汤凤林段隆臣Н.В.Соловьев Ф.Ф.Русов 邹庆化刘晓阳作者单位：汤凤林,段隆臣,邹庆化,刘晓阳(中国地质大学工程学院,湖北武汉,430074)
Н.В.Соловьев,Ф.Ф.Русов(俄罗斯莫斯科国立地质勘探学院,莫斯科,117873)
刊名：地球科学-中国地质大学学报ISTIC EI PKU英文刊名：EARTH SCIENCE-JOURNAL OF CHINA UNIVERSITY OF GEOSCIENCES 年，卷(期)：2002 27(5) 分类号：P634.5 关键词：金刚石镀膜恒钻速泡沫洗井工艺钻进试验效果。
288百家论坛试论电镀金刚石线镀层性能及加工工艺刘子昂湖南衡阳县第一中学1622班摘要：随着我国科学技术的不断发展，对于先进技术的应用也日益成熟，现阶段，我国硅晶体的硬质合金等一系列材料的应用已经得到很好的体现，在这一过程当中，对于材料应用的要求也变得越来越严格，整个电镀金刚石的性能也有了很大程度的提升。
本文对电镀金刚石线镀层性能及加工工艺进行了讨论以及分析。
关键词：电镀金刚石；线镀层性能；加工工艺本文从电镀金刚石切割线的具体分类情况进行入手，结合了电镀金刚石运用技术的发展情况，并对其性能进行了较为详细的研究，从而优化了电镀金刚石线镀层性能的加工工艺思路，达到了最佳的切割效果[1]。
一、电镀金刚石切割线的具体分类以及意义分析随着当前我国整个硬脆材料行业发展的速度不断的加快，电镀金刚石切割线的应用范围也变得更加广泛，并且在实际应用的过程中取得了较为理想的效果。
一般情况下，整个电镀金刚石的切割线直径大概在0.1毫米到0.3毫米之间，在对其进行且个的过程中，要对直径进行精准的把握，但是由于我国目前对于具体的分类方法掌握并不统一，这也就导致在实际工作的过程中，会出现一些突发情况，一般情况下，会按照材料的具体情况来进行分类，主要分为单股钢丝和双股以及多股钢丝，并且在一定程度上结合了材料的具体应用性能，形成了较为普通的金刚石切割线。
在切割线实际应用的过程中，使用更多的是以截面为主的单根钢丝，其应用的范围相对较广。
对于现阶段的电镀金刚石切割线来说，主要是通过对使用电镀的方法来将整个金刚石磨料进行固结，使之形成切割性，一般情况下，使用的切割面为圆形，并且其主要应用在硅晶体等硬脆材料的切割过程中。
环形的电镀金刚石的切割线是现阶段应用较为频繁的切割技术之一，通过及时有效的应用，从而在一定程度上实现了单向切割，根据相关的研究数据可以看出，在切割的过程中，并不需要改变方向，这也在很大程度上实现了高速切割。
在整个环形切割的过程中，也可以使用电力股钢丝来进行，这样一来，在切割的过程中，要注意对焊接接头的热处理，此环节对于施工人员的专业素质要求相对较高。
冶金铜基金刚石工具研究进展金刚石具有极高的硬度、极强的耐磨性和优良的物理机械性能。
以金刚石颗粒为磨料，与金属胎体经过混合烧结工艺制取的金刚石工具，由于充分利用并有效发挥了金刚石本身超硬、超耐磨、耐高温、耐腐蚀等优异的综合性能，成为加工玻璃、花岗岩、大理石等硬脆材料不可替代的新型工具。
金刚石工具的工作层部分由金刚石磨料和胎体组成。
金刚石颗粒需要胎体的镶嵌把持才能发挥作用，金刚石工具的性能常常由胎体性能的质量来决定，其工作性能的发挥与胎体的性能是密切相关的。
由于烧结 Cu 基胎体脆而不粘，对金刚石有足够的固结力和粘结力，所以 Cu 基金刚石工具锋利、韧性好; 另外 Cu 基金刚石工具具有烧结温度低、成形性能好等特点，得到广泛应用。
但相对于 Co 基胎体，Cu 基胎体也有其自身的一些弊端，如对金刚石润湿性较差，造成金刚石工具强度、硬度低; 对金刚石的把持力较低，切削时会发生金刚石脱落，使实际参与切削的金刚石数量减少，导致宏观破碎率增加，耐磨性降低［1］。
为了克服以上缺点，科研人员将很多先进技术应用到 Cu 基金刚石工具中，例如预合金化技术、稀土元素等的应用。
本文从 Cu基胎体的分类、金刚石表面金属化技术在 Cu 基金刚石工具中的应用、预合金化技术在 Cu 基金刚石工具中的应用、稀土元素在 Cu 基金刚石工具中的应用等方面，综述 Cu 基金刚石工具的研究现状。
1 Cu 基胎体的分类众所周知，纯 Cu 液态对碳是呈惰性的，在 Cu-C内界面上很难发生扩散。
在Cu 中添加少量的合金元素，目的是改善 Cu 对金刚石的润湿，即降低接触角和提高 Cu 合金对金刚石的粘结强度，以此来达到工具中金刚石不过早脱落，提高金刚石工具使用性能的目的。
所以通常采用其它合金元素与 Cu 一起作为金刚石工具的胎体材料。
根据合金元素种类的不同，Cu 基胎体可分为以下几类:1) 青铜基胎体青铜基胎体是在 Cu 中加入强化元素 Sn 或再加入其它元素，青铜基胎体在金刚石工具中应用比较普遍。
恒定磁场下用脉冲电沉积法制备金刚石工具的实验研究曹永娣;黄志伟【摘要】在采用脉冲电沉积制备纳米镍-钴合金镀层的过程中,引入外加恒定磁场,磁场方向与电场方向垂直.采用扫描电镜和X射线衍射观察的结果表明:恒定磁场的引入可使镀层表面晶粒细化,让纳米镍-钴合金镀层表面更平整、致密;在外加磁场电压为7 V时,镀层硬度达到最大值583 HV,比无磁场影响制得的镀层硬度值提高了112 HV.在外加磁场电压为7 V时,脉冲电沉积制备的金刚石工具比无磁场制备的金刚石工具使用寿命提高了21%.【期刊名称】《黄河水利职业技术学院学报》【年(卷),期】2017(029)003【总页数】4页(P47-50)【关键词】脉冲电沉积;金刚石工具;纳米镍-钴合金;恒定磁场【作者】曹永娣;黄志伟【作者单位】黄河水利职业技术学院,河南开封 475004;黄河水利职业技术学院,河南开封 475004【正文语种】中文【中图分类】TG711在电镀金刚石工具的使用过程中，镀层对金刚石颗粒起支撑和结合作用，对金刚石颗粒能否充分发挥切削作用至关重要［1］。
近年来，随着电镀金刚石工具在超硬材料加工领域应用范围的扩大，使用者对镀层硬度、耐磨性和韧性等性能提出了更高要求，因此普通镀层已经满足不了对金刚石颗粒把持力的使用要求。
电镀金刚石工具在磨削工作过程中，金刚石颗粒受到磨削力作用，若镀层对金刚石颗粒把持力不足，就容易导致金刚石松动脱落，从而使电镀金刚石工具的使用寿命降低［2～3］。
因此，改进电镀金刚石工具镀层性能就成为电镀科研工作者的一项重要课题。
目前，国内外学者为了提高电镀金刚石工具的使用性能，在电镀过程中引入了外加磁场，并深入研究了外加磁场对镀层表面形貌及微观结构的影响。
但是，对在脉冲电沉积制备纳米镍－钴镀层过程中引入外加恒定磁场方面的研究鲜有所闻。
本实验在电镀金刚石工具制备过程中施以外加恒定磁场，以期为提高金刚石工具性能提供一种简单、实用的方法。
金刚石表面化学镀Ni工艺研究摘要：由于金刚石表面能较高，在热压成型时很难与金属基体牢固的结合起来，因此刀具受到高的切削载荷时，金刚石很容易脱落，致使出现刀具寿命明显降低的问题，采用对金刚石的表面进行金属化处理。
本文研究了在金刚石表面金属化的各种处理方法及优化了在金刚石表面进行化学镀Ni的工艺。
关键词：金刚石；化学镀；增重率0前言金刚石具有高的热导率、低的密度、高的硬度、高的抗压强度及热膨胀系数与半导体材料好匹配等优点，但由于目前金刚石锯切工具和钻机工具多用粉末冶金的方法生产，烧结温度一般可以高达900℃，然而金刚石在空气中加热到700℃左右的时候，就开始出现氧化失重，抗压能力下降的问题；在1000℃以上时金刚石会发生石墨化，同时因为金刚石表面能很高，而且金刚石与基体润湿性比较差，与基体粘合力较弱，金刚石一般与金属基体的连接仅仅靠机械镶嵌力，却不能形成强的化学键粘合力，使金刚石在工作过程中容易脱落。
为了达到增强金刚石和金属之间的润湿性的目的，本文采用以次亚磷酸钠做为还原剂在金刚石表面进行化学镀镍的方法来降低金刚石和基体的界面能，改善他们之间的润湿性。
同时分析了金刚石表面镀覆前后不同的增重率对金刚石性能的影响。
研究了金刚石表面化学镀镍，给出了化学镀前的预处理过程和化学镀的工艺流程，并确定了化学镀镍的合理配方。
用金刚石单颗粒抗压强度测定仪测试镀覆前后单颗金刚石的抗压强度，利用扫描电镜（SEM)分析镀覆前后金刚石表面形貌、疏松致密程度等，利用X射线衍射仪（XRD)分析特征峰判断晶型非晶型、镀覆金属与金刚石有无界面生成物等。
1金刚石表面处理的发展及应用目前,在金刚石表面镀层中使用的材料主要是金属材料,所以又称之为金刚石的表面金属化处理。
在这其中根据使用地方的差异又可分为两种不同的情况:(1)表面镀钛、镀钨、镀铬等的金刚石适用于使用金属结合剂和陶瓷结合剂的砂轮；(2)镀镍和镀铜的金刚石适用于使用树脂结合剂的砂轮;1.1金刚石表面镀覆条件在金刚石表面进行镀覆时，存在非常多的形成条件和影响因素，主要有：成分条件、结构条件、工艺条件。
电镀金刚石砂轮的制造方法用电化学法制作的金刚石砂轮，包括金刚石修整砂轮，磨削或切削用金刚石砂轮。
已知的砂轮制作过程如下：砂轮工作层含有金刚石磨粒，金刚石磨料被金属结合剂粘结在基体上。
首先沉积金属结合剂的厚度为金刚石磨粒高度的20%（上砂），然后连续用金属结合剂把金刚石磨粒粘结（增厚），厚度约为磨粒高度的2/3。
这种方法的缺点是磨具工作表面上金刚石浓度太大。
已知的几种调整电镀金刚石砂轮工作表面上金刚石浓度的方法如下：金刚石磨料预先和填料混合，这些填料可以是盐类、玻璃球或磁铁颗粒。
粘结后，20%厚度的填料颗粒被被金属结合剂粘结，这些填料用分别下列方法去除：溶解法、升华法或磁场法。
这种方法中填料颗粒尺寸与金刚石磨料颗粒尺寸大致相当，填料用量要能使磨具工作表面上金刚石达到规定的浓度。
这几种方法的缺点是填料的去除比较多而杂，要求专门的一套方法。
另一种填料的去除比较简单的方法是填料采纳球型颗粒，表面光滑，首先沉积金属结合剂的厚度为金刚石磨粒高度的20%（上砂），然后用刷子把填料刷掉，最后连续用金属结合剂沉积至规定厚度。
该方法运用了金属结合剂对不同表面粗糙度和形状的颗粒把持本领不同这一效应，其缺点是填料颗粒尺寸与金刚石磨料颗粒尺寸相当，因而粘结后处于同一平面上，用机械法去除填料时，有可能会把金刚石磨料一起刷掉，特别是那些形状接近等积状的颗粒、表面光滑的颗粒。
作为上述方法的改进，填料尺寸选择为金刚石磨料颗粒尺寸的1.5—5.0倍：在用金属结合剂进行第一次电沉积时，金刚石磨料被约为其高度20%的金属结合剂层所粘结，而填料颗粒则为厚度被约为其高度4—13%的金属结合剂层所粘结，这种厚度的金属结合剂层不能把持住任何形状、任何粗糙度的填料颗粒，因而用刷子、油石、刀具轻轻碰撞就能把填料从砂轮表面除去。
这种工艺既简化电镀金刚石砂轮的制造方法，又能调整砂轮工作表面上金刚石浓度。
金刚石表面电镀问题汇总及注意事项
金刚石表面电镀是一种常见的表面处理方式，用于提高金刚石的耐磨性、抗腐蚀性和美观度。
以下是金刚石表面电镀问题的汇总及注意事项：
1. 电镀层的选择：金刚石表面可以电镀的材料有很多种，如金、银、镍、铬等。
选择合适的电镀材料需要根据使用环境和要求来确定。
2. 表面处理：在电镀前，金刚石表面需要进行适当的处理，以去除氧化物、油脂等污染物，以免影响电镀质量。
3. 均匀度：电镀层的均匀度对金刚石的性能影响很大。
如镀层不均匀，可能导致金刚石表面出现气泡、裂纹等缺陷。
4. 电镀厚度：电镀层的厚度也是影响金刚石性能的重要因素。
太薄的电镀层容易磨损、脱落，太厚的电镀层则可能影响金刚石的切削性能。
5. 耐磨性：选择耐磨性好的电镀材料和采用适当的电镀工艺可以增加金刚石的耐磨性，延长使用寿命。
6. 抗腐蚀性：金刚石表面经过电镀可以提高其抗腐蚀性，但选择合适的电镀材料和工艺也是很重要的。
7. 注意防护：金刚石表面电镀层在使用过程中需要进行适当的防护，避免与强酸、强碱等有害物质接触，以免导致电镀层腐
蚀或剥落。
总的来说，金刚石表面电镀可以提高金刚石的性能，但选择合适的电镀材料和工艺，以及适当的维护都是很重要的。
电镀金刚石工具的改进研究电镀金刚石工具中存在的把持力不足、颗粒脱落等问颗，严重响了工具的使用寿命和效率。
文章综述了国内外近年来发展起来的改进电镀金刚石工具性能的方法，归纳成以下三大类：1、改进镀层胎体材料性能，提高镀层对金刚石的支撑和结合作用；2、通过提高金刚石与胎体的接触面积，消除金刚石与镀层之间的空隙；3、对金刚石颗粒表面处理，使金刚石与镀层间形成化学结合。
文中对种方法行了详细的描述，对一些有潜能的方法进行了推荐，以期读者对电镀金刚石工具的改进方法有一个全面系统的认识。
关键词镀金刚石工具;颗粒结合力;胎体材料;接触面积;化学键0引言由于金刚石具有高硬度、高强度、高耐磨性以及线胀系数小等一系列优异的物理化学特性，被用来制作金刚石工具用于加工硬而脆的难加工材料。
电镀法制备金刚石工具是通过金属的电沉积，将松散的金刚石颗粒固结在电镀层中，使金刚石颗粒具有切削能力。
采用电镀法制备金刚石工具制造温度低，避免了对金刚石的热损失，并且生产工艺简便，设备少，制造周期短，成型方便以及可以修复等。
因此，电镀金刚石制品已有各种砂轮、磨头、什锦锉、掏料刀、修整滚轮、地质钻头、扩孔器、内外切割片、铰刀锯等专用工具，在机械、电子、建筑、钻探、光学玻璃加工等工业领得到广泛应用。
目前，国内外在用电镀法制备金刚石工具时，存在的主要间题是镀层胎体金属与金刚石颗粒间的结合力低，使用中金刚石颗粒受到力的作用时容易松动脱落，致使使用寿命短。
产生这些现象的主要原因是用电镀法制备金刚石工具时制造温度低，致使金刚石颗粒表面不易为一般金属所浸润，不但得不到强力的化学键结合，而且经常产生间隙。
另外，受电镀工艺的影响，金刚石工具镀层金属可选类型有限只限于镍、铬等少量金属及其合金）不像热压工具所使用的金属类型那样广泛。
针对以上问题，人们采用了各种措施来解决金刚石与镀层金属的结合力。
本文综合介绍了国内外近年来发展起来的改进电镀金刚石工具性能的方法并对它们进行了归纳分类，希望能给人详细而清晰的认识。
1改进胎体材料电镀金刚石工具中镀层对金刚石起支撑和结合作用，被称为胎体或基质金属它决定着金刚石颗粒能否充分发挥切削作用，一般要求它满足高硬度、高耐磨性和较高的性等性能要求，所以人们首先考虑到采用提高胎体材料的性能方法改进金刚石工具。
1.1胎体金属的合金化虽然单一镀层（如镍）具有较高的强度，特别是韧性，但是一般硬度较低，因而人们多采用合金镀层。
1.1.1Ni-Co二元合金镀层钴不仅能高镍金属的强度（镍钴合金的胎体抗压强度为1600MPa)，而且能高胎体金属的抗热性能，在800℃时的Ni-Co二元合金胎体金属强度极限为500MPa，还能提高胎体金属的韧性。
因而Ni-Co二元合金镀层成为广为采用的胎体材料,然而有时Ni-Co二元合金镀层的硬度仍是不足，在加工坚硬且研磨性极强的材料时胎体消耗很快。
而且Ni-Co镀层只有在钴含量达到约30％时，才能保证较高的硬度及耐磨性，大量昂贵的金属钴增加了成本。
1.1.2Ni-Mn二元合金镀层金属锰比钴更能高镍胎体硬度、强度和耐磨性。
镍锰胎体硬度比镍钴胎体硬度高洛氏(HRC)10度左右。
合金中锰的含量虽然很少但对胎体性能影响很大。
镍锰胎体金刚石钻头在坚硬强研磨性地层钻进时，平均寿命和时效分别比镍钴胎体钻提高55％和30％，同时镍锰胎体钻头不需高转速、大压力有利于减少材料的消耗，降低钻探成本。
但是Ni-Mn二元合金镀层脆性较高易开裂，使工作层易于碎裂。
1.1.3Ni-Co-Mn三元合金镀层Ni-Co-Mn三元合金镀层具有更高的综合机性能。
硬度比Ni-Co高，脆性又比Ni-Mn低，正符合电镀金刚石制品对胎体的要求。
采用三元合金Ni-Co-Mn镀层制作的石材工具比采用Ni-Co二元合金镀层制品更加锋利，更加耐用，特别对硬质石材更能显示出优势。
因节约大量昂贵材料钴，三元合金镀层Ni-CoMn 成本低。
Ni-CoMn三元合金镀层的机械性能可在大范围内进行调整，满足更广泛场合的需求。
但在获得Ni-CoMn三元合金镀层时，镀液成分复杂，稳定性不易控制。
1.2胎体金属的复合化复合镀层是通过共沉积的方法，将一种或数种不溶性的固体颗粒、纤维均匀地夹杂到金属镀层中所形成的特殊镀层。
由于复合镀层内均匀的弥散着大量固体微粒，这些硬质微粒会对晶粒之间的滑移产生很大的阻碍作用使金属获得有效的强化。
1.2.1Ni-Co细粒金刚石复合镀层在镀液中加入适量的纳米金刚石粉，获得的Ni-Co-金刚石复合镀层的硬度明显高，硬度可达601.53HV，摩擦磨损性能显著高：镍钴合金镀层的摩擦系数为0.35左右，寿命在摩擦半径为14mm时平均为0.022km；含纳米金刚石粉的Ni-Co-dianond镀层摩擦系数为0.3左右，镀层寿命在摩擦半径为14mm时为0.15km。
用Ni-Co-dianond复合镀层金刚石钻头胎体，制备的金刚石钻头在坚硬、强研磨性地层中钻进，耐磨性好，钻头进尺快，寿命长，且能防止孔斜。
由于超细金刚石粉体极易团聚，使其效能无法充分发挥，所以要采取指施对金刚石粉进行分散。
这样必然制约了超细粉体的使用价值和应用前景。
1.2.2Ni-Co稀土元素复合镀层少量的稀土化合物的加入可使镀液和镀层性能得到不同程度的改善，在电沉积过程中，主要是阳离子吸附在金属沉积物表面上，而稀土金属离子在电极上表现出较强的吸附性，稀土金属离子易于吸附在晶体生长的活性点上，即吸附在晶面的生长点上，有效地抑制晶体的生长，所以在镀液中加稀土元素后，能得到晶粒细小的镀层。
用万能外圆磨床M1420E通过对亮镍镀层和加入稀土元素的亮镍镀层金刚石工具磨削陶瓷的磨削试验研究，发现稀土元素的加入提高了金刚石工具的磨削比。
亮镍镀层金刚石工具耐磨性差，胎体消耗快，不能保证金刚石的高出刃，金刚石脱落快；添加稀土的亮镍结合剂工具胎体耐磨性提高，对金刚石包镶较好，金刚石出刃高度大，因此工具的使用效率得到提高。
1.2.3Ni-Co-纳米碳管复合镀层碳纳米管（CNTs)具有超高的强度和韧性，作为高级复合材料的增强体，可极大地改善复合材料的强度和韧性。
此外CNTs还有化学稳定性好、摩擦因数低的特性，有望制备具有高耐磨、减磨和耐腐蚀等性能的新一类复合镀层。
观察复合镀层的形貌，基体表面被一层浓密的碳纳米管覆盖着，这些碳纳米管的一端深深地嵌镶于基体中，而另一端暴露于基体外，显然可以对基体起到保护作用。
1.3胎体金属的晶粒细化镀层的结晶过程受制于晶核形成速率与晶粒生长速率。
晶核形成速率越快，晶粒生长速率越慢，从而结晶越细，镀层就越致密，硬度和韧性也就越好。
按照电化学理论，阴极电化学极化过电位越大，则越易形成晶核，从而结晶越细，镀层就越致密。
因而人们采用提高电化学极化过电位，细化晶粒，达到改进胎体材料的目的。
1.3.1细化加剂添加剂加入电解液后，由于它在电极表面上的吸附，增加了电化学极化，被覆盖的晶粒停止生长，产生新的晶核；新晶粒不久又被覆盖，再产生新的结核中心，于是能获得细致的结晶。
其次，添加剂在晶体表面上吸附能降低晶体的表面能，因而可以降低微晶的形成，这有利于形成新晶核。
细化加剂主要是磺酸类、亚磺酸类、磺酰胺类、二磺酸类等，例如糖精、对甲苯磺酰胺、苯亚磺酸、苯磺酸、萘二磺酸钠等。
可以从加入芳香酮类物质加剂前后镀层表面的形貌发现，加入添加剂前的晶粒颗粒较大，而且颗粒结晶度较差，晶粒松散，加入添加剂后，晶粒颗粒明显变小，而且结晶致密。
1.3.2超声波法利用超声能使物质作激烈的强迫机械振动，还能产生单向力的作用。
当一定频率的超声波过液体时，尺才适当的小气泡发生共振。
在超声的稀疏阶段，小泡迅速胀变大；在稠密阶段小泡又突然被压缩，直至崩溃。
小泡被突然压缩时，周围液体以极大速度来填充空穴，附近的液体或固体都会受到上千个大气压的高压，这就是空化现象或空化作用。
在有超声波条件下，使用高电流密度进行电镀，与常规电镀相比，可以使镀层较为细致紧密、平整光滑、厚度均匀、无孔隙、与基体结合良好，并且具有较高的强度和硬度。
在频率为16kHz的超声场中电镀镍，硬度可提高30%~50％。
在适当的工艺条件下，也可以使镀层的内应力低于无超声波电镀的镀层。
其原因在于，当阴极电流密度高到一定值时，阴极极化急剧增加，导致析氢加剧，pH值上升，阴极出现氢氧化镍溶液，而超声波的空化现象又对这种溶胶起着细化和分散作用以及稳定作用，防止溶胶凝聚和沉淀。
超声波不宜用于金刚石上砂的全过程，只用于加厚期，当金刚石磨粒埋入镀层一定厚度时，采用超声波，金刚石磨粒不会被震落，就不会影响金刚石工具的上砂数目。
1.3.3脉冲电镀与纳米胎体材料脉冲电镀是20世纪60年代发展起来的一种新型的电镀技术。
其依据的电化学原理是：在一个脉冲周期内，当电流导通时，电化学极化增大，阴极区附近金属离子充分被沉积，镀层结晶细致光亮；当电流关断时，阴极区附近放电离子又回复到初始浓度，浓差极化消除。
因此，脉冲电镀是采用一种新型的施电方式。
利用电流或电压脉冲的张驰，降低阴极的浓差极化，从而允许更高的电流密度得到更高的电极极化，最终达到细化晶粒的作用。
目前电沉积技术已经成为纳米材料的一种重要制备手段，这些材料具有很高的硬度和较好的韧性，被用来制备金刚石工具时，可使金刚石工具的耐磨性显著高。
李照美等人采用脉冲电沉积法制备了纳米镍金刚石工具，对其进行磨损破坏性试验，结果表明脉冲纳米镍金刚石工具的平均寿命明显高于常规镍钴金刚石工具，约为1.5倍。
2提高金刚石与胎体的接触面积2.1采用表面粗化过的金刚石顆粒利用粗化法让金刚石表面形成一些微小凹坑和裂隙，增加金刚石与胎体接触的表面，以提高金刚石与金属机械镶嵌力，增强“机械锚链“效应。
一种强粗化方法是用氟基盐（以NaCl+BaCl2为主）及少量脱氧剂覆盖在金刚石上面，用陶瓷坩埚加盖，在炉中加热至1000℃~1100℃之后进行保温，然后用沸水去除氟基盐。
对金刚石进行加热，让氟基盐熔融对金刚石腐蚀产生石墨化，使表面形成微小粗糙的凹坑和裂隙。
另一种弱粗化方法是在室温或加热状态下让金刚石在粗化液（硝酸+硫酸或硝酸+双氧水）里侵蚀，并不停搅拌，然后用蒸水清洗干净。
金刚石在强氧化酸的腐蚀下表面会形成一些缺陷（如：坑、裂纹）和轻微石墨化。
2.2消除工具中金刚石顆粒与胎休间的间隙由于金刚石属于非金属，与金属没有很好的亲和力，致使金刚石与一般金属或合金间有很高的界面能，经常产生空隙，降低了金刚石颗粒与镀层基体之间的结合力。
针对这种情况，可以利用颗粒表面改性法、CVD法、超声波法、化学镀法来免或弥补这种空隙。
2.2.1颗粒表面改性法对金刚石颗粒进行氧化处理，使其表面形成亲水的化学基团，从而提高金刚石表面的亲水性，使金刚石颗粒与镀层紧密结合。
如果通过化学手段，使金刚石表面这些亲水基团被一些亲水性更高的有机基因取代，就可以进一步高效果。
