1. Produzione di diamanti rivestiti in carburo
Il principio di miscelazione di polvere metallica con diamante, riscaldamento a una temperatura fissa e isolamento sotto vuoto per un certo tempo. A questa temperatura, la pressione di vapore del metallo è sufficiente per la copertura e, allo stesso tempo, il metallo viene adsorbito sulla superficie del diamante per formare un diamante rivestito.
2. Selezione del metallo rivestito
Per rendere il rivestimento diamantato solido e affidabile e per comprendere meglio l'influenza della composizione del rivestimento sulla forza di rivestimento, è necessario selezionare il metallo di rivestimento. Sappiamo che il diamante è un alloomorfismo del carbonio e il suo reticolo è un tetraedro regolare, quindi il principio del rivestimento della composizione metallica è che il metallo abbia una buona affinità per il carbonio. In questo modo, in determinate condizioni, si verifica un'interazione chimica all'interfaccia, formando un legame chimico solido e una membrana Me-C. La teoria dell'infiltrazione e dell'adesione nel sistema diamante-metallo indica che l'interazione chimica si verifica solo quando il lavoro di adesione AW>0 e raggiunge un certo valore. Gli elementi metallici del gruppo B a breve periodicità nella tavola periodica, come Cu, Sn, Ag, Zn, Ge, ecc., hanno una scarsa affinità per il carbonio e un basso lavoro di adesione, e i legami formati sono legami molecolari non forti e non dovrebbero essere selezionati; I metalli di transizione nella tavola periodica lunga, come Ti, V, Cr, Mn, Fe, ecc., hanno un grande lavoro di adesione con il sistema del C. La forza di interazione tra C e metalli di transizione aumenta con il numero di elettroni dello strato d, quindi Ti e Cr sono più adatti a ricoprire i metalli.
3. Esperimento della lampada
A una temperatura di 8500 °C, il diamante non riesce a raggiungere l'energia libera degli atomi di carbone attivo sulla superficie del diamante e della polvere metallica per formare il carburo metallico, e almeno a 9000 °C è sufficiente per raggiungere l'energia necessaria per la formazione del carburo metallico. Tuttavia, una temperatura troppo elevata causerà perdite per combustione termica nel diamante. Considerando l'influenza dell'errore di misurazione della temperatura e di altri fattori, la temperatura di prova del rivestimento è impostata a 9500 °C. Come si può osservare dalla relazione tra tempo di isolamento e velocità di reazione (sotto), dopo aver raggiunto l'energia libera di generazione del carburo metallico, la reazione procede rapidamente e, con la generazione del carburo, la velocità di reazione rallenta gradualmente. Non c'è dubbio che con l'aumento del tempo di isolamento, la densità e la qualità dello strato miglioreranno, ma dopo 60 minuti, la qualità dello strato non ne risente in modo significativo, quindi impostiamo il tempo di isolamento a 1 ora; maggiore è il vuoto, migliore è il risultato, ma, limitatamente alle condizioni di prova, generalmente utilizziamo 10-3 mmHg.
Principio di miglioramento della capacità di inserimento del pacchetto
I risultati sperimentali mostrano che il corpo fetale è più resistente al diamante rivestito rispetto al diamante non rivestito. La ragione della forte capacità di inclusione del corpo fetale nel diamante rivestito è dovuta alla presenza di difetti superficiali e microfratture sulla superficie o all'interno di qualsiasi diamante artificiale non rivestito. A causa della presenza di queste microfratture, la resistenza del diamante diminuisce, mentre l'elemento C del diamante raramente reagisce con i componenti del corpo fetale. Pertanto, il corpo del pneumatico del diamante non rivestito è puramente un pacchetto di estrusione meccanica e questo tipo di inserto del pacchetto è estremamente debole. Una volta caricato, le microfratture sopra menzionate porteranno alla concentrazione di stress, con conseguente riduzione della capacità dell'inserto del pacchetto. Il caso del diamante sovraccaricato è diverso: a causa della placcatura di una pellicola metallica, i difetti del reticolo di diamante e le microfratture vengono riempiti, da un lato, la resistenza del diamante rivestito aumenta, dall'altro, riempiendo le microfratture, non si verifica più il fenomeno di concentrazione di stress. Ancora più importante, l'infiltrazione del metallo legato nel corpo del pneumatico viene convertita in carbonio sulla superficie del diamante, con conseguente infiltrazione di composti. Il risultato è un angolo di bagnatura del metallo legato da oltre 100° a meno di 50°, con un notevole miglioramento del legame del metallo per la bagnatura del diamante, che trasforma il corpo del pneumatico dal pacchetto diamantato di rivestimento impostato dal pacchetto meccanico di estrusione originale in un pacchetto legante, ovvero il diamante di rivestimento e il corpo del pneumatico, migliorando così significativamente la qualità del corpo fetale.
Capacità di inserimento del pacchetto. Allo stesso tempo, riteniamo che altri fattori, come i parametri di sinterizzazione, la granulometria delle particelle di diamante rivestito, il grado, la granulometria delle particelle del corpo fetale e così via, abbiano un certo impatto sulla forza di inserimento del pacchetto. Un'adeguata pressione di sinterizzazione può aumentare la densità di pressatura e migliorare la durezza del corpo fetale. Una temperatura di sinterizzazione e un tempo di isolamento appropriati possono favorire la reazione chimica ad alta temperatura tra la composizione del corpo del pneumatico, il metallo rivestito e il diamante, in modo che il pacchetto di legante sia saldamente fissato, la granulometria del diamante sia buona, la struttura cristallina sia simile, la fase simile sia solubile e il set del pacchetto sia migliore.
Estratto da Liu Xiaohui
Data di pubblicazione: 13-03-2025
