超声波电镀镍基金刚石钻头中工艺与机理研究检测方案(电化学工作站)

电镀人造金刚石钻头是电镀金刚石工具中的一种，适用于钻进中硬至坚硬岩层、钢筋混凝土、建筑材料、耐火材料、陶瓷及其它硬脆非金属材料，现已被广泛应用于地质勘探、工程勘察、建筑材料加工、宝玉石加工、医疗保健、塑料模具制造等领域。该项制造技术起源于20世纪70年代初期，经过三十多年的发展，其制造水平有了很大的提高，但还存在许多问题，如金刚石钻头生产周期长、保径效果欠佳、适应范围窄等。特别是近年来，随着我国地质工作的大力推进与拓展，电镀金刚石钻头制造业的发展面临着巨大的机遇和挑战。因此，实现快速生产电镀金刚石钻头，并提高钻头的综合性能，以满足不断扩大的市场需求，是一件迫切而有意义的事情。基于电镀金刚石钻头现今的具体实况与存在问题，本论文借鉴超声波在电镀中的应用，开展了超声波在电镀镍基金刚石钻头中的应用研究。即在前人研究电镀金刚石钻头的基础上，将超声波引入电镀金刚石钻头制造过程中，解决当前电镀金刚石钻头中存在的问题， 实现电镀金刚石钻头的快速、优质生产。按照论文的主旨，采用电化学测试技术、一材料结构测试技术、材料机械性能测试技术，开展了超声波对镍电沉积机理、镀液性能、镀层微观结构、镀层机械性能等方面的影响研究。在超声波作用机理研究及超声波对镀液、镀层性能的影响研究的基础上，开展了超声波电镀金刚石钻头制造工艺的研究，最后进行超声波电镀钻头的室内外钻进试验。超声波对镍电沉积机理的影响研究，主要包括以下5个方面:(l)利用塔菲尔曲线，研究超声波对镍电沉积动力学过程的影响:(2)根据线性扫描曲线，分析超声波对镍电沉积阴极极化的影响;(3)利用电化学循环伏安技术，区分镍电沉积时阴极极化的类型;(4)采用单电位阶跃计时电流法，研究超声波对镍电结晶过程的影响;(5)利用线性扫描技术，研究超声波对镍电沉积过程中阴极析氢反应的影响。