1. Karbür kaplı elmas üretimi
Metal tozunun elmasla karıştırılması, sabit bir sıcaklığa ısıtılması ve vakum altında belirli bir süre yalıtılması prensibine dayanır. Bu sıcaklıkta, metalin buhar basıncı kaplama için yeterlidir ve aynı zamanda metal, elmas yüzeyine tutunarak kaplamalı bir elmas oluşturur.
2. Kaplamalı metal seçimi
Elmas kaplamanın sağlam ve güvenilir olmasını sağlamak ve kaplama bileşiminin kaplama kuvveti üzerindeki etkisini daha iyi anlamak için kaplama metali seçilmelidir. Elmasın C'nin bir alloomorfizması olduğunu ve kafesinin düzgün bir tetrahedron olduğunu biliyoruz, bu nedenle metal bileşimini kaplamanın ilkesi, metalin karbona karşı iyi bir afiniteye sahip olmasıdır. Bu şekilde, belirli koşullar altında, arayüzde kimyasal etkileşim meydana gelerek sıkı bir kimyasal bağ oluşturur ve bir Me-C membranı oluşur. Elmas-metal sistemindeki sızma ve yapışma teorisi, kimyasal etkileşimin yalnızca yapışma işi AW> 0 olduğunda ve belirli bir değere ulaştığında meydana geldiğini göstermektedir. Periyodik tablodaki kısa periyodik grup B metal elementleri, örneğin Cu, Sn, Ag, Zn, Ge, vb. C'ye karşı zayıf afiniteye ve düşük yapışma işine sahiptir ve oluşan bağlar güçlü olmayan ve seçilmemesi gereken moleküler bağlardır; Uzun periyodik tabloda yer alan Ti, V, Cr, Mn, Fe vb. gibi geçiş metalleri, C sistemiyle büyük yapışma gücüne sahiptir. C ve geçiş metallerinin etkileşim gücü, d tabakası elektron sayısı arttıkça artar, bu nedenle Ti ve Cr metalleri örtmek için daha uygundur.
3. Lamba deneyi
8500C sıcaklıkta elmas, metal karbür oluşturmak için elmas yüzeyindeki aktif karbon atomlarının ve metal tozunun serbest enerjisine ulaşamaz ve metal karbür oluşumu için gereken enerjiye ulaşmak için en az 9000C'ye ihtiyaç duyar. Ancak sıcaklık çok yüksekse elmasta termal yanma kaybına neden olur. Sıcaklık ölçüm hatası ve diğer faktörlerin etkisi göz önüne alındığında, kaplama test sıcaklığı 9500C'ye ayarlanır. Yalıtım süresi ile reaksiyon hızı arasındaki ilişkiden (aşağıda) görülebileceği gibi, Metal karbür oluşumunun serbest enerjisine ulaşıldıktan sonra reaksiyon hızlı bir şekilde ilerler ve karbür oluşumuyla reaksiyon hızı kademeli olarak yavaşlar. Yalıtım süresinin uzatılmasıyla katmanın yoğunluğunun ve kalitesinin artacağı şüphesizdir, ancak 60 dakika sonra katmanın kalitesi büyük ölçüde etkilenmez, bu nedenle yalıtım süresini 1 saat olarak belirledik; vakum ne kadar yüksekse o kadar iyidir, ancak test koşullarıyla sınırlı olarak genellikle 10-3mmHg kullanırız.
Paket ekleme yeteneği geliştirme ilkesi
Deneysel sonuçlar, fetal vücudun kaplanmış elmasa, kaplanmamış elmasa göre daha güçlü olduğunu göstermektedir. Fetal vücudun kaplanmış elmasa güçlü bir şekilde dahil olma yeteneğinin nedeni, şahsen, herhangi bir kaplanmamış yapay elmasın yüzeyinde veya iç kısmında yüzey kusurları ve mikro çatlaklar bulunmasıdır. Bu mikro çatlakların varlığı nedeniyle, elmasın mukavemeti azalır, diğer yandan, elmasın C elementi nadiren fetal vücut bileşenleriyle reaksiyona girer. Bu nedenle, kaplanmamış elmasın lastik gövdesi tamamen mekanik bir ekstrüzyon paketidir ve bu tür bir paket ek parçası son derece zayıftır. Yüklendiğinde, yukarıdaki mikro çatlaklar stresin yoğunlaşmasına yol açacak ve paket ek parçasının kabiliyetinin azalmasına neden olacaktır. Aşırı yüklenmiş elmasın durumu farklıdır, bir metal filmin kaplanması nedeniyle elmas kafes kusurları ve mikro çatlaklar doldurulur, bir yandan kaplanmış elmasın mukavemeti artar, diğer yandan mikro çatlaklarla doldurulur, artık stres yoğunlaşması olayı yoktur. Daha da önemlisi, lastik gövdesindeki bağlı metalin infiltrasyonu, elmas yüzeyindeki karbona dönüşür. Bileşiklerin infiltrasyonu. Sonuç olarak, elmas üzerindeki bağlanma metali 100°'den fazla bir açıyla 500°'nin altına iner ve elmasın ıslanması için bağlanma metali önemli ölçüde iyileştirilir. Kaplama elmas paketinin lastik gövdesi, orijinal ekstrüzyon mekanik paketiyle bir bağlama paketine, yani kaplama elmasına ve lastik gövdesine bağlanır ve böylece fetal gövde önemli ölçüde iyileştirilir.
Paket yerleştirme kabiliyeti. Aynı zamanda, sinterleme parametreleri, kaplanmış elmas parçacık boyutu, kalitesi, fetal vücut parçacık boyutu vb. gibi diğer faktörlerin de paket yerleştirme kuvveti üzerinde belirli bir etkisi olduğuna inanıyoruz. Uygun sinterleme basıncı, presleme yoğunluğunu artırabilir ve fetal vücudun sertliğini iyileştirebilir. Uygun sinterleme sıcaklığı ve yalıtım süresi, lastik gövde bileşimi ile kaplanmış metal ve elmasın yüksek sıcaklıktaki kimyasal reaksiyonunu destekleyerek bağ paketinin sıkıca yerleşmesini, elmas kalitesinin iyi olmasını, kristal yapısının benzer olmasını, benzer fazın çözünür olmasını ve paketin daha iyi yerleşmesini sağlayabilir.
Liu Xiaohui'den alıntı
Gönderi zamanı: 13 Mart 2025
