1. Концепция алмазного покрытия
Покрытие алмазной поверхности – это технология обработки поверхности алмаза, покрытая слоем других материалов. В качестве материала покрытия обычно используются металлы (включая сплавы), такие как медь, никель, титан, молибден, сплавы меди, олова и титана, никель-кобальтовые сплавы, никель-кобальт-фосфорные сплавы и т.д.; в качестве материала покрытия могут использоваться также некоторые неметаллические материалы, такие как керамика, карбид титана, аммиак титана и другие тугоплавкие материалы. Металлизация алмазной поверхности может также называться металлизацией.
Целью нанесения покрытия на поверхность алмазных частиц является придание им особых физико-химических свойств для повышения эффективности их использования. Например, использование алмазного абразивного круга с покрытием на основе смолы значительно увеличивает срок его службы.
2. Классификация методов нанесения покрытия на поверхность
Классификация методов промышленной обработки поверхности представлена на рисунке ниже. Метод покрытия сверхтвердых абразивных поверхностей на самом деле применяется, в основном, в методе влажной химической обработки (без электролиза) и гальванопокрытия, сухое гальванопокрытие (также известное как вакуумное осаждение) методом химического осаждения из паровой фазы (CVD) и методом физического осаждения из паровой фазы (PVD), включая метод жидкостного спекания в вакуумной порошковой металлургии.
3. Толщина покрытия представляет собой метод
Поскольку толщину покрытия поверхности алмазных абразивных частиц трудно определить напрямую, её обычно выражают через прирост массы (%). Существует два способа представления прироста массы:
Где A — прирост веса (%); G1 — масса шлифованного изделия перед нанесением покрытия; G2 — масса покрытия; G — общая масса (G=G1 + G2)
4. Влияние покрытия алмазной поверхности на производительность алмазного инструмента
В алмазном инструменте, изготовленном из Fe, Cu, Co и Ni, алмазные частицы могут быть только механически внедрены в матрицу связующего вещества из-за отсутствия химического сродства вышеупомянутого связующего вещества и отсутствия инфильтрации интерфейса. Под действием шлифовального усилия, когда алмазная шлифовальная частица подвергается максимальному сечению, металл корпуса шины теряет алмазные частицы и отваливается сам по себе, что снижает срок службы и эффективность обработки алмазных инструментов, и шлифовальный эффект алмаза не может быть полностью воспроизведен. Таким образом, поверхность алмаза обладает характеристиками металлизации, которые могут эффективно улучшить срок службы и эффективность обработки алмазных инструментов. Его суть заключается в том, чтобы сделать связующие элементы, такие как Ti или его сплав, непосредственно нанесенными на поверхность алмаза, посредством нагрева и термической обработки, так что поверхность алмаза образует равномерный химический связующий слой.
При нанесении покрытия на алмазные шлифовальные частицы происходит реакция между покрытием и алмазом, что приводит к металлизации алмазной поверхности. С другой стороны, металлизированная алмазная поверхность и металлический корпус являются связующим веществом между металлом и металлом, поэтому обработка алмаза покрытием для холодного спекания под давлением в жидкой фазе и горячего спекания в твердой фазе имеет широкое применение. Таким образом, сплав для изготовления алмазных шлифовальных кругов повышает консолидацию зерна, уменьшая износ алмазного инструмента при шлифовании, что повышает срок службы и эффективность алмазного инструмента.
5. Каковы основные функции обработки алмазным покрытием?
1. Улучшить способность тела плода к инкрустации алмазом.
Из-за теплового расширения и холодного сжатия в зоне контакта алмаза и корпуса шины возникает значительное тепловое напряжение, из-за чего между алмазом и контактной лентой тела плода образуются миниатюрные линии, что снижает способность корпуса шины, покрытого алмазом. Покрытие алмазной поверхности может улучшить физические и химические свойства интерфейса алмаза и корпуса. Анализ энергетического спектра подтвердил, что состав карбида металла в пленке изнутри наружу постепенно переходит к металлическим элементам, называемым пленкой MeC-Me. Поверхность алмаза и пленка представляют собой химическую связь, только эта комбинация может улучшить способность сцепления алмаза или улучшить способность корпуса шины к алмазу. То есть, покрытие действует как связующий мост между ними.
2. Улучшить прочность алмаза.
Поскольку кристаллы алмаза часто имеют внутренние дефекты, такие как микротрещины, мельчайшие полости и т. д., эти дефекты компенсируются заполнением мембраны MeC-Me. Покрытие играет роль армирования и повышения прочности. Химическое и гальваническое покрытие может повысить прочность изделий низкой, средней и высокой прочности.
3. Замедлите тепловой шок.
Металлическое покрытие действует медленнее, чем алмазное. Тепло, выделяющееся при шлифовании, передается связующему веществу смолы при контакте со шлифуемой частицей, которое выгорает под действием мгновенного высокотемпературного воздействия, сохраняя при этом свою силу сцепления с алмазным абразивом.
4. Изолирующий и защитный эффект.
В процессе высокотемпературного спекания и шлифования при высокой температуре слой покрытия отделяется и защищает алмаз, предотвращая графитизацию, окисление и другие химические изменения.
Эта статья взята из "сверхтвердая материальная сеть"
Время публикации: 22 марта 2025 г.
