Deimantų paviršiaus metalizavimo metodai

Paskutiniame straipsnyje mes kalbėjome apie deimantinio paviršiaus metalizavimo priežastį ir principą. Šiuo laikotarpiu kalbėsime apie įprastus deimantinio paviršiaus metalizavimo būdus namuose ir užsienyje, daugiausia įskaitant cheminį dengimą, druskos vonios metodą, vakuuminį dengimą garais, miltelinį sukepinimą.

 

1. Cheminis padengimas ir galvanizavimas
Šis metodas konkrečiai susijęs su metalų, pvz., Ni, Co, Cu arba Ni-W, Co-W ir kitų sudėtinių metalų nusodinimu ant deimantų paviršiaus oksidacijos-redukcijos reakcijos būdu, kad deimantas patektų į parduotuvę, o tada galvanizuojamas. gauti reikiamą dangą. Deimantų dalelių cheminio padengimo ir galvanizavimo produktai paprastai naudojami tik derva surištiems įrankiams, kurie gali padidinti deimantų dalelių paviršiaus šiurkštumą, pagerinti fizinę dalelių jungties jėgą ir tuo pačiu metu danga gali kompensuoja vidinius deimantų dalelių defektus, pagerina jų mechanines savybes ir terminį stabilumą.
Verta paminėti, kad deimantinio paviršiaus padengimas beelektriniu būdu arba Ni, Co ir Cu dengimas netaikomas metalo sujungimo įrankiams. Netgi produktai, padengti Ni-W ir Co-W lydiniais, negali būti naudojami metalo sujungimo įrankiams, nes Ni ir Co yra grafitizuoti elementai ir negali atlikti metalurginio surišimo vaidmens.

2. Druskos vonios metodas
Dengimas druskos vonioje yra į chloridą įpilama metalo miltelių, tokių kaip Ti arba Cr, o po to deimantų dalelės supilamos į sumaišytą tirpalą ir tirpalas pakaitinamas iki 850–1100 laipsnių. Po 1-2 valandų apdorojimo druskos vonioje ant deimantų paviršiaus susidaro atitinkama karbido danga. Pagrindinis šio metodo privalumas yra tai, kad danga yra tvirtai sujungta su deimantu; Trūkumas yra tas, kad dangos temperatūra yra aukšta, deimantų atskyrimas nuo druskos vonios po padengimo yra sudėtingas, o dengimo kaina yra didelė.

3. Vakuuminis dengimas
Deimantinis paviršius, naudojamas deimantiniams įrankiams, sujungtiems su metalu, pavyzdžiui, pjovimo diskams ir geologiniams antgaliams, turi būti padengtas stipriais karbidą formuojančiais elementais, tokiais kaip Ti, cr, Mo, w, V ir kt. Šie metalai dažniausiai nusėda ant deimanto. paviršius padengiamas vakuuminiu būdu, tačiau šiam metodui reikalinga vakuuminė įranga, o procesas yra sudėtingas. Šiuo metu namuose ir užsienyje dažniausiai naudojamos vakuuminio dengimo technologijos yra šios:
(1) Vakuuminis fizinis nusodinimas iš garų (PVD)
Vakuuminis fizinis nusodinimas garais reiškia vakuuminio garinimo dangos, magnetroninio purškimo arba jonų pluošto dengimo įtaiso ir kitos įrangos naudojimą, kad tikslinis metalas būtų vakuumuojamas į atomus, molekules ar jonus ir tiesiogiai nusodinamas ant dengimo gabalo paviršiaus. Atsižvelgiant į skirtingus dujinimo metodus dengimo metu, metodas gali būti suskirstytas į vakuuminį garinimo dengimą, vakuuminį purškimą ir vakuuminį jonų dengimą.
Tačiau šis metodas turi tam tikrų trūkumų, tokių kaip mažas vienos dangos kiekis, netolygi danga, lengvai nepastebimas dengimas, fizinis sukibimas tarp dangos ir deimanto, nėra cheminio metalurgijos derinio ir kt. Norint gauti geriausią dangos struktūrą, sunku įgyvendinti pramoninį pritaikymą dėl pakartotinio dengimo.
(2) Vakuuminis cheminis nusodinimas garais (CVD)
Cheminis nusodinimas iš garų (CVP) – tai dangų susidarymas vykstant dujinių medžiagų cheminei reakcijai ant kietų paviršių tam tikromis slėgio, temperatūros ir laiko sąlygomis. CVD paprastai reiškia padengto metalo dujinių junginių (tokių kaip halogenidų ir kt.) patekimą į padengtos dalies reakcijos kamerą ir terminį skilimą arba cheminę sąlyčio su ruošiniu sintezę, kad susidarytų danga.
Tačiau šio metodo reakcijos temperatūra paprastai siekia 900–1200 laipsnių, todėl deimantą lengva sugadinti; Kaip ir PVD, reaktyvioji dujų fazė sunkiai prasiskverbia į susikaupusias daleles, vienos dangos kiekis mažas, o savikaina didelė.

4. Miltelinis sukepinimas
Metalo miltelių ir deimanto kontaktinės reakcijos panaudojimas aukštoje temperatūroje, kad deimanto paviršiuje susidarytų karbidas arba metalinis sluoksnis, vadinamas milteliniu būdu padengtu sukepinimo metodu arba kietųjų miltelių kontaktinės reakcijos metodu. Dangos susidarymas iš tikrųjų yra tai, kad milteliuose esantys metalų oksidai (pvz., WO3, WO2, MoO3, MoO2) yra lakūs aukštoje temperatūroje ir reaguoja su anglies atomais deimantų paviršiuje, sudarydami karbidus.
Nors šis metodas gali padidinti vienos dangos kiekį, nes dangos temperatūra paprastai yra aukštesnė nei 850 laipsnių, deimantas bus oksiduojamas ir sumažės gniuždymo stipris. Faktiniai taikymo rezultatai rodo, kad deimantinio įrankio veikimo pagerėjimas nėra akivaizdus.