Deimantinio paviršiaus padengimo poveikis

1. Deimantinio paviršiaus padengimo koncepcija

Deimantų paviršiaus padengimas – tai deimantų paviršiaus apdorojimo technologijos naudojimas, padengiant juos kitų medžiagų plėvele. Kaip dengimo medžiaga paprastai naudojami metalai (įskaitant lydinius), pvz., varis, nikelis, titanas, molibdenas, vario, alavo, titano lydiniai, nikelio, kobalto lydiniai, nikelio, kobalto, fosforo lydiniai ir kt.; taip pat dengimo medžiaga gali būti kai kurios nemetalinės medžiagos, pvz., keramika, titano karbidas, titano amoniakas ir kiti ugniai atsparių kietųjų medžiagų junginiai. Kai dengimo medžiaga yra metalas, ji dar gali būti vadinama deimantų paviršiaus metalizacija.

Paviršiaus dengimo tikslas – suteikti deimanto dalelėms ypatingų fizikinių ir cheminių savybių, siekiant pagerinti jų naudojimo efektyvumą. Pavyzdžiui, naudojant deimantinio abrazyvinio dervos šlifavimo disko gamyboje paviršiumi padengtą dangą, jo tarnavimo laikas labai pailgėja.

2. Paviršiaus dengimo metodo klasifikacija

Pramoninio paviršiaus apdorojimo metodų klasifikacija (žr. toliau pateiktą paveikslėlį) buvo praktiškai taikoma itin kieto abrazyvinio paviršiaus dengimo metodui. Populiaresnis yra šlapias cheminis dengimas (be elektrolizės dengimo) ir dengimas, sausas dengimas (dar vadinamas vakuuminiu dengimu) cheminio garų nusodinimo (CVD) ir fizikinio garų nusodinimo (PVD) būdu, įskaitant vakuuminį miltelinės metalurgijos skystojo skysčio sukepinimo metodą.

 

3. Padengimo storis atitinka metodą

Kadangi deimantinių abrazyvinių dalelių paviršiaus dangos storį sunku tiesiogiai nustatyti, jis paprastai išreiškiamas svorio padidėjimu (%). Yra du svorio padidėjimo vaizdavimo būdai:

Kur A yra svorio padidėjimas (%); G1 yra šlifavimo svoris prieš dengimą; G2 yra dengimo svoris; G yra bendras svoris (G = G1 + G2).

4. Deimantinio paviršiaus dangos poveikis deimantinio įrankio veikimui

Deimantiniuose įrankiuose, pagamintuose iš Fe, Cu, Co ir Ni, deimanto dalelės gali būti mechaniškai įterptos į rišiklio matricą tik dėl minėto rišiklio cheminio giminingumo nebuvimo ir sąsajos infiltracijos stokos. Veikiant šlifavimo jėgai, kai deimanto šlifavimo dalelė yra veikiama maksimalaus pjūvio, padangos korpuso metalas praranda deimanto daleles ir pats nukrenta, o tai sumažina deimanto įrankių tarnavimo laiką ir apdorojimo efektyvumą, o deimanto šlifavimo efektas negali būti visiškai realizuotas. Todėl deimanto paviršius pasižymi metalizavimo savybėmis, kurios gali veiksmingai pagerinti deimanto įrankių tarnavimo laiką ir apdorojimo efektyvumą. Jo esmė – kaitinant ir terminiu būdu tiesiogiai padengti deimanto paviršių rišamaisiais elementais, tokiais kaip Ti arba jo lydinys, taip sukuriant vienodą cheminio rišiklio sluoksnį.
Deimanto šlifavimo dalelių padengimas danga ir deimanto reakcija metalizuoja deimanto paviršių. Kita vertus, metalizuotas deimanto paviršius ir metalinis korpusas sujungia metalą su rišamąja medžiaga, todėl deimantų dengimo apdorojimas šaltojo slėgio skysčio sukepinimo ir karštosios kietosios fazės sukepinimo būdu yra plačiai pritaikomas, todėl padangų korpuso lydinys, skirtas deimantų šlifavimui, padidina grūdelių sutankinimą, sumažina deimantinių įrankių šlifavimo poreikį, pagerina deimantinių įrankių tarnavimo laiką ir efektyvumą.

5. Kokios yra pagrindinės deimantinio padengimo funkcijos?

1. Pagerinkite vaisiaus kūno gebėjimą įterpti deimantą.
Dėl šiluminio plėtimosi ir šaltojo susitraukimo deimanto ir padangos korpuso sąlyčio srityje susidaro dideli šiluminiai įtempiai, dėl kurių deimanto ir padangos korpuso sąlyčio juosta suformuos miniatiūrines linijas, taip sumažinant padangos korpuso, padengto deimantu, gebėjimą susilieti. Deimanto paviršiaus danga gali pagerinti deimanto ir korpuso sąlyčio fizines ir chemines savybes. Energijos spektro analizė patvirtino, kad plėvelėje esančio metalo karbido sudėtis iš vidaus į išorę palaipsniui pereina į metalinius elementus, vadinamus MeC-Me plėvele. Deimanto paviršius ir plėvelė sudaro cheminį ryšį. Tik šis derinys gali pagerinti deimanto arba padangos korpuso sukibimo galimybes. Kitaip tariant, danga veikia kaip jungiamasis tiltas tarp šių dviejų dalių.
2. Pagerinkite deimanto stiprumą.
Kadangi deimantų kristalai dažnai turi vidinių defektų, tokių kaip mikroįtrūkimai, mažytės ertmės ir kt., šie vidiniai kristalų defektai kompensuojami užpildant MeC-Me membraną. Dengimas atlieka armavimo ir grūdinimo vaidmenį. Cheminis dengimas ir dengimas gali pagerinti mažo, vidutinio ir didelio deimantų kiekio gaminių stiprumą.
3. Sulėtinkite šilumos šoką.
Metalo danga džiūsta lėčiau nei deimantinio abrazyvo. Šlifavimo šiluma perduodama dervos rišančiajai medžiagai, kai ji liečiasi su šlifavimo dalele, todėl ji sudega dėl momentinio aukštos temperatūros poveikio ir išlaiko savo laikymo jėgą ant deimantinio abrazyvo.
4. Izoliacija ir apsauginis poveikis.
Aukštos temperatūros sukepinimo ir šlifavimo metu dangos sluoksnis atskiria ir apsaugo deimantą, kad būtų išvengta grafitizacijos, oksidacijos ar kitų cheminių pokyčių.
Šis straipsnis paimtas iš „superkietų medžiagų tinklas"