1. Producerea de diamante acoperite cu carbură
Principiul amestecării pulberii metalice cu diamantul, încălzirii la o temperatură fixă și izolării pentru o anumită perioadă de timp sub vid. La această temperatură, presiunea de vapori a metalului este suficientă pentru acoperire și, în același timp, metalul este adsorbit pe suprafața diamantului pentru a forma un diamant acoperit.
2. Selectarea metalului acoperit
Pentru a face acoperirea cu diamant fermă și fiabilă și pentru a înțelege mai bine influența compoziției acoperirii asupra forței de acoperire, trebuie selectat metalul de acoperire. Știm că diamantul este un alomorfism al lui C, iar rețeaua sa este un tetraedru regulat, deci principiul acoperirii compoziției metalului este ca metalul să aibă o afinitate bună pentru carbon. În acest fel, în anumite condiții, are loc o interacțiune chimică la interfață, formând o legătură chimică fermă și formând o membrană Me-C. Teoria infiltrării și aderenței în sistemul diamant-metal subliniază că interacțiunea chimică are loc numai atunci când lucrul mecanic de aderență AW > 0 și atinge o anumită valoare. Elementele metalice scurte din grupa B din tabelul periodic, cum ar fi Cu, Sn, Ag, Zn, Ge etc., au o afinitate slabă pentru C și un lucru mecanic de aderență scăzut, iar legăturile formate sunt legături moleculare care nu sunt puternice și nu ar trebui selectate; Metalele de tranziție din tabelul periodic lung, cum ar fi Ti, V, Cr, Mn, Fe etc., au un lucru mecanic de aderență mare cu sistemul C. Forța de interacțiune dintre C și metalele de tranziție crește odată cu numărul de electroni din stratul d, așadar Ti și Cr sunt mai potrivite pentru acoperirea metalelor.
3. Experimentul cu lampa
La temperatura de 8500°C, diamantul nu poate atinge energia liberă a atomilor de carbon activ de pe suprafața diamantului și a pulberii metalice pentru a forma carbură metalică, ci poate atinge energia necesară pentru formarea carburii metalice la cel puțin 9000°C. Cu toate acestea, dacă temperatura este prea ridicată, diamantul va suferi pierderi prin ardere termică. Având în vedere influența erorii de măsurare a temperaturii și a altor factori, temperatura de testare a acoperirii este setată la 9500°C. După cum se poate observa din relația dintre timpul de izolare și viteza de reacție (mai jos),? După atingerea energiei libere de generare a carburii metalice, reacția are loc rapid, iar odată cu generarea carburii, viteza de reacție va încetini treptat. Nu există nicio îndoială că odată cu prelungirea timpului de izolare, densitatea și calitatea stratului se vor îmbunătăți, dar după 60 de minute, calitatea stratului nu este afectată semnificativ, așa că am stabilit timpul de izolare la 1 oră; cu cât vidul este mai mare, cu atât mai bine, dar, limitat la condițiile de testare, folosim în general 10-3 mmHg.
Principiul îmbunătățirii capacității de inserare a pachetului
Rezultatele experimentale arată că organismul fetal este mai rezistent la diamantul acoperit decât la diamantul neacoperit. Motivul pentru capacitatea puternică de incluziune a corpului fetal la diamantul acoperit este acela că, personal, există defecte de suprafață și micro-fisuri pe suprafața sau în interiorul oricărui diamant artificial neacoperit. Datorită prezenței acestor micro-fisuri, rezistența diamantului scade, pe de altă parte, elementul C al diamantului reacționează rareori cu componentele corpului fetal. Prin urmare, corpul anvelopei diamantului neacoperit este pur un ambalaj de extrudare mecanică, iar acest tip de inserție de ambalaj este extrem de slab. Odată cu încărcarea, micro-fisurile menționate mai sus vor duce la concentrarea stresului, rezultând o scădere a capacității inserției de ambalaj. Cazul diamantului supraîncărcat este diferit, datorită acoperirii cu o peliculă metalică, defectele și micro-fisurile rețelei diamantate sunt umplute, pe de o parte, rezistența diamantului acoperit este crescută, pe de altă parte, umplându-se cu micro-fisuri, nu mai există fenomenul de concentrare a stresului. Mai important, infiltrarea metalului lipit în corpul anvelopei este transformată în carbon pe suprafața diamantului. Infiltrarea compușilor este determinată de un unghi de umectare a metalului lipit pe diamant de la peste 100° la sub 500°, îmbunătățind considerabil calitatea metalului lipit pentru umectarea diamantului, făcând ca pachetul de diamant care acoperă corpul anvelopei să fie fixat prin extrudare mecanică originală în pachetul de îmbinare, și anume legătura dintre diamantul care acoperă și corpul anvelopei, îmbunătățind astfel semnificativ aspectul corpului fetal.
Capacitatea de fixare a ambalajului. În același timp, considerăm că alți factori, cum ar fi parametrii de sinterizare, dimensiunea particulelor de diamant acoperite, gradul, dimensiunea particulelor corpului fetal și așa mai departe, au un anumit impact asupra forței de fixare a ambalajului. Presiunea de sinterizare adecvată poate crește densitatea de presare și poate îmbunătăți duritatea corpului fetal. Temperatura de sinterizare și timpul de izolare adecvate pot promova reacția chimică la temperatură înaltă a compoziției corpului anvelopei cu metalul acoperit și diamantul, astfel încât ambalajul de legătură să fie fixat ferm, gradul diamantului să fie bun, structura cristalină să fie similară, fazele similare să fie solubile, iar fixarea ambalajului să fie mai bună.
Extras din Liu Xiaohui
Data publicării: 13 martie 2025
