金剛石材質(zhì)介紹
金剛石刀具可與天然材料,單晶金剛石合成的單晶金剛石,化學(xué)氣相沉積(CVD)金剛石薄膜,合成聚晶金剛石薄膜等。
1,天然單晶金剛石
一個(gè)各向異性單晶天然金剛石單晶。硬度HV9000 - 10000,在自然界中最堅(jiān)硬的物質(zhì)。這種材料具有出色的耐磨性,刀具,可以較長(zhǎng)時(shí)
間保持尺寸穩(wěn)定性,因此有很長(zhǎng)的刀具壽命。
天然金剛石刀具刃口可以加工成一個(gè)非常尖銳??捎糜谏a(chǎn)神經(jīng)外科眼科手術(shù)刀,隱形眼鏡表面,可用于處理,可用于切割光學(xué)玻璃纖
維,加工黃金和鉑金首飾的圖案;高速超精加工的有色金屬最重要的用途和合金。如鋁,金,巴氏合金,鈹銅,銅等。觀察鋁多面體鏡
面處理的約400倍的缺陷,生產(chǎn)天然金剛石超精加工刀尖在顯微鏡下弧無氧銅激光反射鏡,陀螺儀,錄像機(jī)鼓等性能的粗糙度可以達(dá)到
RA(0.01-0.025)微米。
可憐的天然金剛石材料的韌性,抗彎強(qiáng)度是很低的,(0.2-0.5)全球行動(dòng)綱領(lǐng)“。熱穩(wěn)定性差,溫度達(dá)到700℃-800℃,硬度都將丟失
。溫度會(huì)高碳化。此外,它是與鐵的親和力非常強(qiáng),一般不適合加工鋼。
2,合成單晶金剛石
合成單晶金剛石作為刀具材料,目前市場(chǎng)上有買戴比爾斯(DE -啤酒)工業(yè)級(jí)單晶金剛石材料的生產(chǎn)。這種材料硬度比天然金剛石低。
其它性能都與天然鉆石相媲美。由于它是人為的,大小均勻的切割方向變得易于管理。隨著高溫高壓技術(shù)的發(fā)展,人工合成單晶金剛石
的最大尺寸可以8毫米。由于該材料具有較低的價(jià)格相對(duì)較好的一致性,它引起了廣泛關(guān)注。新材料作為替代天然金剛石,合成的單晶
金剛石,將有一個(gè)大的應(yīng)用程序開發(fā)。
3,人造聚晶金剛石
高溫高壓下合成的聚晶金剛石(PCD)金剛石粉末增加溶劑的聚合多晶材料。在正常情況下的身體是整體輪硬質(zhì)合金基薄膜,稱為聚晶
金剛石薄膜。據(jù)金剛石襯底的厚度,1.6毫米,3.2毫米,4.8毫米,等不同規(guī)格的復(fù)合膜。聚晶金剛石厚度約0.5mm。目前,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)已
達(dá)到了PCD的直徑19毫米,而最大的外國(guó)公司如GE做PDC直徑58毫米,戴比爾斯也達(dá)到74毫米。
可根據(jù)需要到不同尺寸的線切割角度的刀片,制成的車刀,鏜刀,銑刀等的激光切割機(jī)或切割
下硬度超過天然金剛石PCD(HV6000左右),但抗彎強(qiáng)度比天然鉆石高得多。此外,通過調(diào)整濃度的金剛石粉末粒度,機(jī)械和物理性能
的PCD產(chǎn)品的變化,以適應(yīng)不同材質(zhì),不同加工環(huán)境的需要,該工具提供了多種選擇。
比天然金剛石PCD刀具的影響,抗震性能高得多。與合金,硬度3-4倍;穿高出50至100倍的生活;切割速度可提高5-20倍;粗糙度可達(dá)到
Ra0.05μm。切割,生產(chǎn)效率高,精度和穩(wěn)定性。
巴黎春天百貨,與天然金剛石一樣,是不適合加工鋼鑄鐵。此工具主要用于加工非鐵金屬和非金屬材料,如:鋁,銅,鋅,金,銀,鉑
及其合金,陶瓷,碳纖維,橡膠,塑料等的PCD的另一個(gè)功能加工木材石。
PCD刀具特別適合加工高硅鋁合金,汽車,航空航天,電子,造船工業(yè)已廣泛使用。
4,化學(xué)氣相沉積金剛石薄膜
作為化學(xué)氣相沉積金剛石材料的CVD金剛石膜。作為一個(gè)工具,材料的硬度比PCD的更大。作為非 - 金屬鍵,具有高導(dǎo)熱,所以高溫抗
氧化性能。然而,目前生產(chǎn)的心血管疾病的韌性相對(duì)較差,不能使用切割線切割的方式,使用受到了限制。在定向切割和打磨的情況下
,研磨過程是差,極難研磨,作為合成單晶金剛石的鋒利邊緣的天然鉆石一樣。作為切削工具的使用仍處于試驗(yàn)階段,有待進(jìn)一步的研
究和發(fā)展。
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