1. Keményfém bevonatú gyémánt gyártása
A fémpor gyémánttal való összekeverésének, rögzített hőmérsékletre való melegítésének és vákuum alatti szigetelésének elve. Ezen a hőmérsékleten a fém gőznyomása elegendő a bevonáshoz, ugyanakkor a fém adszorbeálódik a gyémánt felületén, bevont gyémántot képezve.
2. Bevonatos fém kiválasztása
A gyémántbevonat szilárdságának és megbízhatóságának, valamint a bevonat összetételének a bevonóerőre gyakorolt hatásának jobb megértése érdekében ki kell választani a bevonófémet. Tudjuk, hogy a gyémánt a C allomorfizmusa, és rácsa szabályos tetraéder, így a fémösszetétel bevonásának alapelve az, hogy a fém jó affinitással rendelkezik a szénhez. Ily módon bizonyos körülmények között kémiai kölcsönhatás történik a határfelületen, szilárd kémiai kötést képezve, és Me-C membrán alakul ki. A gyémánt-fém rendszerben az infiltrációs és adhéziós elmélet rámutat, hogy a kémiai kölcsönhatás csak akkor következik be, ha az adhéziós munka AW> 0 és elér egy bizonyos értéket. A periódusos rendszer rövid periodikus B csoportú fémelemei, mint például a Cu, Sn, Ag, Zn, Ge stb., gyenge affinitással rendelkeznek a C iránt és alacsony adhéziós munkával rendelkeznek, és a kialakult kötések molekuláris kötések, amelyek nem erősek, és nem szabad ilyeneket választani; A hosszú periódusos rendszer átmeneti fémei, mint például a Ti, V, Cr, Mn, Fe stb., nagy adhéziós munkát végeznek a C rendszerével. A C és az átmeneti fémek közötti kölcsönhatás erőssége a d réteg elektronjainak számával növekszik, így a Ti és a Cr alkalmasabbak fémek bevonására.
3. Lámpakísérlet
8500°C hőmérsékleten a gyémánt nem éri el a gyémánt felületén lévő aktív szénatomok és a fémpor szabadenergiáját a fémkarbid képződéséhez, és legalább 9000°C-on nem éri el a fémkarbid képződéséhez szükséges energiát. Ha azonban a hőmérséklet túl magas, az a gyémánt hőégési veszteségét okozza. Figyelembe véve a hőmérsékletmérési hiba és egyéb tényezők hatását, a bevonatvizsgálati hőmérsékletet 9500°C-ra állítják be. Amint az a szigetelési idő és a reakciósebesség közötti összefüggésből látható (lásd alább),? A fémkarbid képződésének szabadenergiájának elérése után a reakció gyorsan végbemegy, és a karbid képződésével a reakciósebesség fokozatosan lelassul. Kétségtelen, hogy a szigetelési idő meghosszabbításával a réteg sűrűsége és minősége javul, de 60 perc elteltével a réteg minősége nem változik jelentősen, ezért a szigetelési időt 1 órára állítjuk be; minél nagyobb a vákuum, annál jobb, de a vizsgálati körülményekre korlátozva általában 10-3 mmHg nyomást használunk.
Csomagbetét képességnövelő elve
A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a bevonatos gyémánttal készült magzati test erősebben kötődik a bevonat nélküli gyémánthoz, mint a bevonat nélküli. A bevonat nélküli gyémánt magzati testének erős zárványképessége azért van így, mert a bevonat nélküli mesterséges gyémántok felületén vagy belsejében felületi hibák és mikrorepedések találhatók. Ezen mikrorepedések jelenléte miatt a gyémánt szilárdsága csökken, másrészt a gyémánt C-eleme ritkán reagál a magzati test alkatrészeivel. Ezért a bevonat nélküli gyémántból készült gumiabroncstest tisztán mechanikus extrudálású csomagolás, és az ilyen típusú csomagolóanyag rendkívül gyenge. Terhelés után a fenti mikrorepedések feszültségkoncentrációhoz vezetnek, ami a csomagolóanyag-képesség csökkenéséhez vezet. A túlterhelt gyémánt esete más, a fémréteg bevonatának köszönhetően a gyémántrács-hibák és mikrorepedések kitöltődnek, egyrészt a bevonatos gyémánt szilárdsága megnő, másrészt a mikrorepedések kitöltésével már nincs feszültségkoncentráció jelensége. Ami még fontosabb, a gumiabroncstestben lévő kötött fém beszivárgása szénné alakul a gyémánt felületén, és vegyületeket infiltrál. Az eredmény az, hogy a kötőfém gyémánt nedvesítési szöge több mint 100°-ról kevesebb mint 500°-ra csökkent, ami jelentősen javítja a kötőfémet a gyémánt nedvesítéséhez, és a gumiabroncs testét a gyémánt borító csomagolás által az eredeti extrudáló mechanikus csomagolás kötési csomagolássá alakítja, nevezetesen a gyémánt és a gumiabroncs test közötti kötést, ezáltal jelentősen javítva a magzat testét.
Csomag behelyezési képessége. Ugyanakkor úgy véljük, hogy más tényezők, mint például a szinterelési paraméterek, a bevont gyémánt részecskemérete, minősége, a magzati test részecskemérete stb., bizonyos hatással vannak a csomagolás behelyezési erejére. A megfelelő szinterelési nyomás növelheti a préselési sűrűséget és javíthatja a magzati test keménységét. A megfelelő szinterelési hőmérséklet és szigetelési idő elősegítheti a gumiabroncs testösszetételének, valamint a bevont fém és a gyémánt magas hőmérsékletű kémiai reakcióját, így a kötéscsomag szilárdan rögzül, a gyémánt minősége jó, a kristályszerkezet hasonló, a hasonló fázis oldható, és a csomagolás jobban rögzül.
Részlet Liu Xiaohuitól
Közzététel ideje: 2025. márc. 13.
