Примеси и методы их определения в алмазном микрохимическом порошке

Алмазный порошок отечественного производства с большим количеством монокристаллического алмаза в качестве сырья, но с высоким содержанием примесей и низкой прочностью может использоваться только на рынке с низким спросом. Некоторые отечественные производители алмазного порошка используют монокристаллический алмаз типа I1 или сычуаньского типа в качестве сырья для производства алмазного порошка, его эффективность обработки намного выше, чем у обычного алмазного порошка, что может удовлетворить спрос рынка высокого класса. Алмазный порошок отличается высокой твердостью, хорошей износостойкостью, широко используется при резке, шлифовке, сверлении, полировке и других областях. С развитием и прогрессом науки и техники рыночный спрос на алмазный порошок становится все больше и больше, а требования к качеству становятся все выше и выше. Что касается алмазного порошка, количество примесей в алмазном порошке напрямую влияет на качество продукции и эксплуатационные характеристики порошка.
Виды, вызывающие отторжение
Примеси алмазного порошка относятся к неуглеродным компонентам в алмазном порошке, которые можно разделить на внешние примеси гранулярного типа и внутренние примеси. Внешние примеси в частицы вносятся в основном из сырья и в процессе производства, включая кремний, железо, никель, кальций, магний и кадмий; внутренние примеси в частицы вносятся в процессе синтеза алмаза, в основном включая железо, никель, кобальт, марганец, кадмий, медь и т. д. Примеси в алмазном порошке влияют на поверхностные свойства частиц порошка, что затрудняет диспергирование продукта. Железо, никель и другие примеси также влияют на магнитные свойства продукта, что влияет на применение порошка.
, Метод обнаружения примесей
Существует множество методов определения содержания примесей в алмазном порошке, включая весовой метод, атомно-эмиссионную спектроскопию, атомно-абсорбционную спектроскопию и т. д., в соответствии с различными требованиями можно выбрать различные методы определения.
гравиметрический анализ
Весовой метод подходит для анализа и определения общего содержания примесей (исключая горючие летучие вещества при температуре горения). Основное оборудование включает печь Мафера, аналитические весы, фарфоровый тигель, сушилку и т.д. Стандартный метод определения содержания примесей в микропорошковой продукции – метод высокотемпературного прокаливания: образец отбирается в соответствии с инструкциями и помещается в тигель с постоянным весом. Тигель с испытуемым образцом помещается в печь при температуре 1000 °C до достижения постоянного веса (допустимая температура +20 °C). Остаточный вес определяется как разностная масса, и рассчитывается процентное содержание.
2, атомно-эмиссионная спектрометрия, атомно-абсорбционная спектроскопия
Атомно-эмиссионная спектроскопия и атомно-абсорбционная спектроскопия подходят для качественного и количественного анализа микроэлементов.
(1) Атомно-эмиссионная спектрометрия: это аналитический метод качественного или количественного анализа характеристической линии излучения, генерируемой электронным переходом из внешней энергии различных химических элементов. Метод атомно-эмиссионной спектрометрии позволяет анализировать около 70 элементов. Как правило, измерение компонентов ниже 1% позволяет точно определить содержание следовых элементов в алмазном порошке на уровне ppm. Этот метод является одним из первых разработанных и примененных в оптическом анализе. Атомно-эмиссионная спектрометрия играет важную роль в качественном и количественном анализе различных современных материалов. Она обладает такими преимуществами, как возможность одновременного обнаружения нескольких элементов, высокая скорость анализа, низкий предел обнаружения и высокая точность.
(2) Атомно-абсорбционная спектроскопия: когда излучение, испускаемое определенным источником света, проходит через атомные пары измеряемого элемента, оно поглощается атомами в основном состоянии, и измеренная степень поглощения может быть измерена для элементного анализа.
Атомно-абсорбционная спектрометрия и другие методы могут дополнять друг друга и не могут быть заменены друг другом.

1

3. Факторы, влияющие на измерения примесей
1. Влияние объема выборки на значение теста
На практике установлено, что количество навески алмазного порошка оказывает большое влияние на результаты испытаний. При количестве навески 0,50 г среднее отклонение результатов испытаний велико; при количестве навески 1,00 г среднее отклонение мало; при количестве навески 2,00 г, несмотря на небольшое отклонение, время испытаний увеличивается, а эффективность снижается. Следовательно, необоснованное увеличение количества навески во время измерений не обязательно повышает точность и стабильность результатов анализа, но также значительно увеличивает время выполнения и снижает эффективность работы.
2. Влияние размера частиц на содержание примесей
Чем мельче частицы алмазного порошка, тем выше содержание примесей в порошке. Средний размер частиц составляет 3 мкм в мелкодисперсном алмазном порошке в производстве, из-за мелкого размера частиц некоторые нерастворимые в кислотах и основаниях материалы, смешанные с сырьем, нелегко отделить, поэтому они оседают в мелкодисперсный порошок, тем самым увеличивая содержание примесей. Более того, чем мельче размер частиц, тем больше в процессе производства, тем больше примесей во внешнюю среду, таких как диспергатор, отстойная жидкость, производственная среда загрязнения пылью примесей при исследовании теста содержания примесей образца порошка, мы обнаружили, что более 95% крупнозернистых алмазных порошковых продуктов, имеют содержание примесей ниже 0,50%, более 95% мелкозернистых порошковых продуктов, их содержание примесей ниже 1,00%. Поэтому при контроле качества порошка, мелкий порошок должен быть менее 1,00%; содержание примесей 3 мкм должно быть менее 0,50%; В стандарте следует сохранить два десятичных знака после данных о содержании примесей. Поскольку с развитием технологий производства порошков содержание примесей в них постепенно снижается, содержание примесей в крупнозернистых порошках в значительной степени ниже 0,10%. Если оставить только один десятичный знак, качество порошка будет неэффективно определено.
Эта статья взята из "сверхтвердая материальная сеть"


Время публикации: 20 марта 2025 г.