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国内外人工合成金刚石的质量比较0

2022-01-18 12:20:02  东军五金网

国内外人工合成金刚石的质量比较

国内外人工合成金刚石的质量比较 2012年09月15日 来源: 上世纪五十年代,美国通用电气公司首次通过静高温高压法利用金属催化剂与石墨成功合成人造金刚石的制造及其加工设备。由于金刚石是一种集高硬度,高热导率高透光率,高绝缘件于一身的极为型功能材料。因此,人造金刚石在各类切削刀具中得到广泛的应用与开发。由于此前天然金刚石来源极其有限,且天然金刚石的易碎性和价格昂贵无法满足市场需求。 我国首次人工合成金刚石至今有40多年的发展历程,金刚石单品产品从磨削为主到地质钻探及切削,再到石材加工,应用的广度和深度逐步扩大,这是我国金刚石行业的重大成果。 随着金刚石单品应用的深度和广度的发展,高质量的金刚石需求量越来越大。但目前,我国金刚石质量问题中突出点是抗压强度低,其主要原因是金刚石单品中汽泡、裂纹、金属包果体多,完整的金刚石较少。 从晶体生成形态上看,晶体生长形态是其内部结构的外在反映,晶体各个平面间的相对生长速率决定了它的生长形态。晶体生长形态虽受其内部结构对称件、结构基元间键合和晶体缺陷等众多因素的制约,但在很大程度上还受到生长环境的影响。同一种晶体,既能形成具有对称特征的几何多面体,又能形成特殊的形态,金刚石在实际生产环境中由于一些突然变化,局部突冷导致生产界面局部或者整体不再保持为一个稳定的甲面,最终形成的晶体表面粗糙,不具备完整品形。晶体在生长过程中,前期生长速度较快,在后期随着晶体的逐渐长大,生长速度逐渐降低,面在金刚石合成初期,具备完整品形的晶体生长速度大于不完整表面晶体的生长速度,面在后期生长速度逐渐趋于一致。在透射光下,可以明显看出在后期新生成的金刚石薄膜为透明的黄色,内部前期合成的金刚石晶体为黑色不透明。在完整晶体上面生长的晶体,具有完整规则的晶体,晶体表面光滑完整,并具有良好的对称件,而且位于后期合成品体的止中央部位合成的金刚石表面透明度较好,几乎没有包果体。在低温下形成不具备完整品形的金刚石晶体上生长的晶体也具有完整品形,但其规则件差,各品面对称性较差,表面容易出现缺陷。面晶体表面粗糙,不具完整品形,晶体内缺陷多,主要原因是晶体生成速度过快和原材料纯度不高。如俐。止确选择合适的压力温度和合成工艺,是生产优劣金刚石的关键所在。就目前来看,金刚石中的缺陷主要是由于晶体生产速度过快造成的。 目前,国内用到的金刚石合成工艺的时间一般是l2分钟(有些甚至只有9分钟、),金刚石的主要粒度为40/50,并且还希望其中有一部份高强度金刚石单品。面国外,同样粒度的金刚石合成工艺的时间则要求为30分钟。这表明国内采用的金刚石生长工艺其金刚石单品生产速度是国外同类产品的二倍,这种过快的生产速度是造成品体缺陷多的原因,这是国内金刚石单品强度比国外大约低2倍以至更多的缘故。

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