1. Proizvodnja dijamanta obloženog karbidom
Princip miješanja metalnog praha s dijamantom, zagrijavanja na fiksnu temperaturu i izolacije određeno vrijeme pod vakuumom. Na toj temperaturi, tlak pare metala je dovoljan za prekrivanje, a istovremeno se metal adsorbira na površini dijamanta i formira obloženi dijamant.
2. Odabir premazanog metala
Kako bi dijamantni premaz bio čvrst i pouzdan te kako bi se bolje razumio utjecaj sastava premaza na silu premazivanja, potrebno je odabrati metal premaza. Znamo da je dijamant alomorfizam C, a njegova rešetka je pravilan tetraedar, pa je princip premazivanja metalnog sastava taj da metal ima dobar afinitet prema ugljiku. Na taj način, pod određenim uvjetima, dolazi do kemijske interakcije na granici faza, stvarajući čvrstu kemijsku vezu i formirajući Me-C membranu. Teorija infiltracije i adhezije u sustavu dijamant-metal ističe da se kemijska interakcija događa samo kada je rad adhezije AW> 0 i dosegne određenu vrijednost. Kratkoperiodični metalni elementi skupine B u periodnom sustavu elemenata, kao što su Cu, Sn, Ag, Zn, Ge itd., imaju slab afinitet prema C i nizak rad adhezije, a nastale veze su molekularne veze koje nisu jake i ne bi se trebale birati; Prijelazni metali u dugom periodnom sustavu elemenata, poput Ti, V, Cr, Mn, Fe itd., imaju veliki adhezijski rad sa sustavom C. Snaga interakcije C i prijelaznih metala povećava se s brojem elektrona d sloja, pa su Ti i Cr prikladniji za prekrivanje metala.
3. Eksperiment s lampom
Na temperaturi od 8500 °C, dijamant ne može dosegnuti slobodnu energiju atoma aktivnog ugljika na površini dijamanta i metalnom prahu za stvaranje metalnog karbida, te najmanje 9000 °C za postizanje energije potrebne za stvaranje metalnog karbida. Međutim, ako je temperatura previsoka, doći će do toplinskog gubitka dijamanta uslijed izgaranja. Uzimajući u obzir utjecaj pogreške mjerenja temperature i drugih čimbenika, temperatura ispitivanja premaza postavljena je na 9500 °C. Kao što se može vidjeti iz odnosa između vremena izolacije i brzine reakcije (dolje),? Nakon postizanja slobodne energije stvaranja metalnog karbida, reakcija se brzo odvija, a stvaranjem karbida brzina reakcije će se postupno usporavati. Nema sumnje da će se s produljenjem vremena izolacije poboljšati gustoća i kvaliteta sloja, ali nakon 60 minuta kvaliteta sloja neće biti znatno pogođena, pa smo vrijeme izolacije postavili na 1 sat; što je veći vakuum, to bolje, ali ograničeno na uvjete ispitivanja, općenito koristimo 10-3 mmHg.
Princip poboljšanja sposobnosti umetanja paketa
Eksperimentalni rezultati pokazuju da je fetalno tijelo jače u odnosu na obloženi dijamant nego na neobloženi dijamant. Razlog jake sposobnosti uključivanja fetalnog tijela u obloženi dijamant je taj što, osobno, postoje površinski nedostaci i mikropukotine na površini ili unutar bilo kojeg neobloženog umjetnog dijamanta. Zbog prisutnosti tih mikropukotina, čvrstoća dijamanta se smanjuje, s druge strane, C element dijamanta rijetko reagira s komponentama fetalnog tijela. Stoga je tijelo gume neobloženog dijamanta isključivo mehanički ekstrudirani paket, a ova vrsta pakiranja je izuzetno slaba. Nakon opterećenja, gore navedene mikropukotine dovest će do koncentracije naprezanja, što rezultira smanjenjem sposobnosti pakiranja. Slučaj preopterećenog dijamanta je drugačiji, zbog prevlačenja metalnim filmom, nedostaci dijamantne rešetke i mikropukotine se popunjavaju, s jedne strane, čvrstoća obloženog dijamanta se povećava, a s druge strane, ispunjeni mikropukotinama više nema fenomena koncentracije naprezanja. Što je još važnije, infiltracija vezanog metala u tijelu gume pretvara se u ugljik na površini dijamanta. Infiltracija spojeva je rezultat toga što se kut vlaženja vezanog metala na dijamantu smanjuje s više od 100° na manje od 500°, što uvelike poboljšava vlaženje vezanog metala za dijamant, čineći tijelo gume od dijamantnog pokrovnog paketa postavljenog originalnim mehaničkim ekstruzijskim paketom u vezivni paket, odnosno veza između dijamanta i tijela gume, čime se značajno poboljšava veza između tijela gume.
Sposobnost umetanja paketa. Istovremeno, vjerujemo da i drugi čimbenici poput parametara sinteriranja, veličine čestica obloženog dijamanta, stupnja, veličine čestica fetalnog tijela i tako dalje imaju određeni utjecaj na silu umetanja paketa. Odgovarajući tlak sinteriranja može povećati gustoću prešanja i poboljšati tvrdoću fetalnog tijela. Odgovarajuća temperatura sinteriranja i vrijeme izolacije mogu potaknuti kemijsku reakciju na visokoj temperaturi između sastava tijela gume i obloženog metala i dijamanta, tako da je paket veze čvrsto stisnut, stupanj dijamanta je dobar, kristalna struktura je slična, slična faza je topljiva i paket je bolje stisnut.
Odlomak iz Liu Xiaohuija
Vrijeme objave: 13. ožujka 2025.
