1. Producció de diamants recoberts de carbur
El principi de barrejar pols metàl·lica amb diamant, escalfar-la a una temperatura fixa i aïllar-la durant un cert temps al buit. A aquesta temperatura, la pressió de vapor del metall és suficient per recobrir-la i, alhora, el metall s'adsorbeix a la superfície del diamant per formar un diamant recobert.
2. Selecció de metall recobert
Per tal de fer que el recobriment de diamant sigui ferm i fiable, i per entendre millor la influència de la composició del recobriment en la força de recobriment, cal seleccionar el metall de recobriment. Sabem que el diamant és un al·lomorfisme de C, i la seva xarxa és un tetraedre regular, de manera que el principi del recobriment de la composició metàl·lica és que el metall tingui una bona afinitat pel carboni. D'aquesta manera, sota certes condicions, es produeix una interacció química a la interfície, formant un enllaç químic ferm i es forma una membrana Me-C. La teoria de la infiltració i l'adhesió en el sistema diamant-metall assenyala que la interacció química només es produeix quan el treball d'adhesió AW> 0 i arriba a un cert valor. Els elements metàl·lics del grup B periòdic curt de la taula periòdica, com ara Cu, Sn, Ag, Zn, Ge, etc., tenen poca afinitat pel C i un baix treball d'adhesió, i els enllaços formats són enllaços moleculars que no són forts i no s'han de seleccionar; Els metalls de transició de la taula periòdica llarga, com ara Ti, V, Cr, Mn, Fe, etc., tenen un gran treball d'adhesió amb el sistema de C. La força d'interacció del C i els metalls de transició augmenta amb el nombre d'electrons de la capa d, de manera que el Ti i el Cr són més adequats per recobrir metalls.
3. Experiment amb la làmpada
A una temperatura de 8500 °C, el diamant no pot assolir l'energia lliure dels àtoms de carboni activat a la superfície del diamant i la pols metàl·lica per formar carbur metàl·lic, i almenys 9000 °C per aconseguir l'energia necessària per a la formació de carbur metàl·lic. Tanmateix, si la temperatura és massa alta, es produirà una pèrdua per combustió tèrmica al diamant. Tenint en compte la influència de l'error de mesura de la temperatura i altres factors, la temperatura de prova de recobriment s'estableix a 9500 °C. Com es pot veure a partir de la relació entre el temps d'aïllament i la velocitat de reacció (a continuació),? Després d'assolir l'energia lliure de generació de carbur metàl·lic, la reacció avança ràpidament i, amb la generació de carbur, la velocitat de reacció s'alentirà gradualment. No hi ha dubte que amb l'allargament del temps d'aïllament, la densitat i la qualitat de la capa milloraran, però després de 60 minuts, la qualitat de la capa no es veu afectada gaire, per la qual cosa establim el temps d'aïllament en 1 hora; com més alt sigui el buit, millor, però limitat a les condicions de prova, generalment utilitzem 10-3 mmHg.
Principi de millora de la capacitat d'inserció del paquet
Els resultats experimentals mostren que el cos fetal és més fort al diamant recobert que al diamant sense recobriment. La raó de la forta capacitat d'inclusió del cos fetal al diamant recobert és que, personalment, hi ha defectes superficials i microesquerdes a la superfície o a l'interior de qualsevol diamant artificial sense recobriment. A causa de la presència d'aquestes microesquerdes, la resistència del diamant disminueix, d'altra banda, l'element C del diamant rarament reacciona amb els components del cos fetal. Per tant, el cos del diamant sense recobriment és purament un paquet d'extrusió mecànica, i aquest tipus d'inserció del paquet és extremadament feble. Un cop carregada, les microesquerdes esmentades provocaran una concentració d'estrès, cosa que provocarà una disminució de la capacitat de l'inserció del paquet. El cas del diamant sobrecarregat és diferent, a causa del recobriment d'una pel·lícula metàl·lica, els defectes de la xarxa de diamant i les microesquerdes s'omplen, d'una banda, la resistència del diamant recobert augmenta, d'altra banda, s'omplen de microesquerdes, ja no hi ha un fenomen de concentració d'estrès. Més important encara, la infiltració del metall enllaçat al cos del pneumàtic es converteix en carboni a la superfície del diamant. La infiltració de compostos. El resultat és que el metall enllaçant sobre l'angle de mullament del diamant passa de més de 100° a menys de 500°, cosa que millora considerablement el metall enllaçant per a la mullament del diamant, fent que el cos del pneumàtic del paquet de diamant de recobriment s'estableixi mitjançant el paquet mecànic d'extrusió original en el paquet d'unió, és a dir, la unió del diamant de recobriment i del cos del pneumàtic, millorant així significativament el cos fetal.
Capacitat d'inserció del paquet. Al mateix temps, també creiem que altres factors com els paràmetres de sinterització, la mida de les partícules de diamant recobertes, el grau, la mida de les partícules del cos fetal, etc., tenen un cert impacte en la força d'inserció del paquet. La pressió de sinterització adequada pot augmentar la densitat de premsatge i millorar la duresa del cos fetal. La temperatura de sinterització i el temps d'aïllament adequats poden promoure la reacció química a alta temperatura de la composició del cos del pneumàtic i el metall recobert i el diamant, de manera que el paquet d'unió estigui fermament fixat, el grau del diamant sigui bo, l'estructura cristal·lina sigui similar, la fase similar sigui soluble i el paquet estigui millor fixat.
Fragment de Liu Xiaohui
Data de publicació: 13 de març de 2025
