1. Koncept diamantového povrchového povlaku
Povrchová úprava diamantem se týká použití technologie povrchové úpravy, při které se na diamantový povrch nanese vrstva z jiných materiálů. Jako povlakový materiál se obvykle používá kov (včetně slitin), jako je měď, nikl, titan, molybden, slitiny mědi a cínu, titanu, niklu a kobaltu, niklu a kobaltu, fosforu atd.; povlakový materiál se používá také u některých nekovových materiálů, jako je keramika, karbid titanu, titan-amoniak a další žáruvzdorné materiály. Pokud je povlakový materiál kov, lze jej také nazvat diamantovou povrchovou metalizací.
Účelem povrchového povlakování je dodat diamantovým částicím speciální fyzikální a chemické vlastnosti, aby se zlepšil jejich užitný účinek. Například použití povrchově povlakovaného diamantového brusného kotouče z pryskyřice pro výrobu brusného kotouče výrazně prodlužuje jeho životnost.
2. Klasifikace metody povrchové úpravy
Klasifikace metod průmyslové povrchové úpravy, viz obrázek níže, která se skutečně používá v metodě super tvrdého abrazivního povrchového povlakování, je populárnější hlavně mokré chemické pokovování (bez elektrolytického pokovování) a pokovování. Suché pokovování (známé také jako vakuové pokovování) se používá v chemickém pokovování z plynné fáze (CVD) a fyzikálním pokovování z plynné fáze (PVD), včetně vakuové práškové metalurgie s kapalným slinováním.
3. Tloušťka pokovování představuje metodu
Protože je obtížné přímo stanovit tloušťku povlaku diamantových abrazivních částic, obvykle se vyjadřuje jako přírůstek hmotnosti (%). Existují dvě metody vyjádření přírůstku hmotnosti:
Kde A je přírůstek hmotnosti (%); G1 je hmotnost po broušení před pokovením; G2 je hmotnost povlaku; G je celková hmotnost (G=G1 + G2)
4. Vliv diamantového povrchového povlaku na výkon diamantového nástroje
U diamantových nástrojů vyrobených z Fe, Cu, Co a Ni mohou být diamantové částice v pojivové matrici zabudovány pouze mechanicky, a to z důvodu absence chemické afinity výše uvedeného pojiva a absence infiltrace rozhraní. Pod působením brusné síly, když jsou diamantové brusné částice vystaveny maximálnímu průřezu, kov pneumatiky ztrácí diamantové částice a samovolně odpadává, což snižuje životnost a účinnost zpracování diamantových nástrojů a brusný účinek diamantu se nemůže plně projevit. Povrch diamantu má proto metalizační vlastnosti, které mohou účinně zlepšit životnost a účinnost zpracování diamantových nástrojů. Podstatou je nanášení pojivových prvků, jako je Ti nebo jeho slitiny, přímo na povrch diamantu zahřátím a tepelným zpracováním, takže povrch diamantu vytváří rovnoměrnou chemickou vazebnou vrstvu.
Povlakováním diamantových brusných částic dochází k reakci povlaku a diamantu, čímž se povrch diamantu metalizuje. Na druhou stranu, metalizovaný diamantový povrch a kovové těleso se spojují jako pojivo, a proto má povlakování diamantu pro spékání za studena a za tepla v pevné fázi široké uplatnění. Díky tomu se zpevňující zrna diamantových brusných částic slitinou pneumatiky zvyšují, snižuje se potřeba diamantového nástroje k broušení a zvyšuje se životnost a účinnost diamantových nástrojů.
5. Jaké jsou hlavní funkce diamantového povlakování?
1. Zlepšete schopnost intarzie těla plodu pro vložení diamantu.
V důsledku tepelné roztažnosti a smršťování za studena vzniká v kontaktní oblasti mezi diamantem a tělem pneumatiky značné tepelné napětí, které vede k vytváření miniaturních linií mezi diamantem a tělem pneumatiky a snižuje tak schopnost diamantového povlaku na těle pneumatiky vytvářet drobné čáry. Povrchový povlak diamantu může zlepšit fyzikální a chemické vlastnosti rozhraní mezi diamantem a tělem pneumatiky. Analýza energetického spektra potvrdila, že složení karbidů kovů ve filmu zevnitř ven postupně přechází na kovové prvky, což se nazývá MeC-Me film. Mezi diamantovým povrchem a filmem vzniká chemická vazba. Pouze tato kombinace může zlepšit schopnost diamantu, respektive zlepšit schopnost diamantového povlaku na těle pneumatiky. To znamená, že povlak působí jako spojovací můstek mezi nimi.
2. Zlepšete pevnost diamantu.
Protože diamantové krystaly často obsahují vnitřní vady, jako jsou mikrotrhliny, drobné dutiny atd., jsou tyto vnitřní vady v krystalech kompenzovány vyplněním membrány MeC-Me. Pokovování hraje roli zpevňování a zpevňování. Chemické pokovování a pokovování může zlepšit pevnost produktů s nízkou, střední a vysokou pevností.
3. Zpomalte tepelný šok.
Kovový povlak se tvoří pomaleji než u diamantového abraziva. Brusné teplo se přenáší na pryskyřičné pojivo v místě kontaktu s brusnými částicemi, takže se v důsledku okamžitého působení vysoké teploty spálí a udrží si tak svou přídržnou sílu na diamantovém abrazivu.
4. Izolační a ochranný účinek.
Během slinování a broušení za vysokých teplot povlaková vrstva odděluje a chrání diamant, aby zabránila grafitizaci, oxidaci nebo jiným chemickým změnám.
Tento článek pochází z publikace „síť supertvrdých materiálů"
Čas zveřejnění: 22. března 2025
