Materiały ścierne to substancje używane do szlifowania, cięcia, polerowania lub usuwania materiałów i zwykle mają stosunkowo wysoką twardość. Diament, jako supertwardy materiał, jest jednym z najczęściej używanych materiałów ściernych.
Spis treści:
Wprowadzenie do diamentowych materiałów ściernych
- Skład chemiczny: Diament naturalny jest krystaliczną formą węgla, podobnie jak grafit, który jest jego alotropem. Głównym zanieczyszczeniem jest azot (0,01 ~ 0,25%).
- Kolor: Czysty diament jest przezroczysty i bezbarwny, a różne kolory wynikają z różnych zanieczyszczeń i defektów kryształów. Diamenty naturalne są najczęściej jasnożółte, a diamenty syntetyczne są żółto-zielone.
- Właściwości fizyczne: Wysoka temperatura topnienia, wysoka przewodność cieplna, wysoka rezystywność elektryczna, gęstość p=3,51524 g/cm3.
- Właściwości chemiczne: Hydrofobowy, lipofilowy, w temperaturze pokojowej jest obojętny, po podgrzaniu do 1000°C, z wyjątkiem niektórych utleniaczy, nie jest korodowany przez odczynniki chemiczne.
- Właściwości utleniające: Diament w czystym tlenie powyżej 600°C, diament zaczyna tracić połysk i pojawia się czarny popiół naskórkowy. Zaczyna się palić w temperaturze 700 ~ 800°C.
- Temperatura, w której syntetyczny diament zaczyna się utleniać w powietrzu wynosi 740 ~ 840°C, a temperatura, w której zaczyna się palić wynosi 850 ~ 1000°C.
Rodzaje diamentowych materiałów ściernych
Diamenty naturalne (D): Te materiały ścierne pochodzą z naturalnych rud diamentu i charakteryzują się wysoką czystością i twardością.
Diament syntetyczny (SD): Znany również jako diament wytworzony przez człowieka, jest syntetyzowany sztucznie za pomocą technologii wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia. Cena jest stosunkowo niska, ale pod względem wydajności można go porównać z diamentem naturalnym.
Diament z metalową powłoką wytworzony przez człowieka (SDC): Jest to specjalnie obrobiony materiał ścierny z diamentu, który poprawia wydajność i zakres zastosowań poprzez pokrycie powierzchni diamentu warstwą metalu, taką jak nikiel, miedź lub kobalt.
Charakterystyka diamentowych materiałów ściernych
Superwysoka twardość: Diament jest najtwardszą substancją występującą w naturze, a jego twardość w skali Mohsa wynosi 10, co daje mu niezrównane zalety w procesach cięcia, szlifowania i polerowania. Może skutecznie obrabiać różne materiały o wysokiej twardości, takie jak stal wolframowa, szkło, ceramika i kamień.
Wysoka odporność na zużycie: Odporność diamentu na zużycie jest również bardzo wysoka, może być używany przez długi czas bez szybkiego zużycia, co pozwala mu zachować wysoką wydajność w długotrwałych procesach szlifowania.
Stabilność chemiczna: W normalnej temperaturze i ciśnieniu diament ma stabilne właściwości chemiczne i nie reaguje łatwo z większością substancji chemicznych.
※ Uzupełnienie: Diament w środowisku o wysokiej temperaturze będzie miał reakcje chemiczne z pierwiastkami z grupy żelaza, takimi jak: żelazo, nikiel i kobalt. Dzieje się tak, ponieważ pierwiastki z grupy żelaza mają silne powinowactwo do węgla. Gdy temperatura wzrasta, metale te katalizują rozkład diamentu na atomy węgla i tworzą węgliki z metalami lub są rozpuszczane w metalu. Reakcja ta przyspiesza zużycie diamentu, zmniejsza jego twardość i trwałość, dlatego nie nadaje się do obróbki materiałów zawierających pierwiastki z grupy żelaza.
Odporność na wysoką temperaturę: Gdy temperatura szlifowania wynosi > 600°C, diament rozpuści się w niektórych pierwiastkach, takich jak pierwiastki ziem rzadkich, La, Ce, lub połączy się z niektórymi pierwiastkami, takimi jak odporne na ciepło pierwiastki przejściowe, Ti, Zr, tworząc węgliki, co z kolei powoduje przyspieszone zużycie ściernicy i nie nadaje się również do obróbki.
Urządzenia i surowce do syntezy diamentów syntetycznych
Głównymi metodami wytwarzania diamentów syntetycznych są: 1. Wysoka temperatura i wysokie ciśnienie 2. Metoda wybuchowa 3. CVD (chemiczne osadzanie z fazy gazowej)
Metoda wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia: Jest to metoda wytwarzania diamentów syntetycznych poprzez symulację naturalnych warunków formowania się diamentów. Metoda ta odtwarza środowisko wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia głęboko w skorupie ziemskiej, umożliwiając atomom węgla krystalizację w strukturę diamentu. Warunki produkcji zwykle wymagają wysokiego ciśnienia 10 GPa i wysokiej temperatury 3000°C.
(Czytaj więcej: Metody syntezy diamentów – wysoka temperatura i wysokie ciśnienie)
Metoda prasowania statycznego: obejmuje metodę katalizatora prasowania statycznego, metodę bezpośredniej konwersji prasowania statycznego i metodę katalizatora zarodka kryształu. Jest stosowana do produkcji diamentów syntetycznych klasy ściernej i syntezy diamentów klasy klejnotów.
Metoda dynamicznego ciśnienia: obejmuje metodę wybuchową, metodę wyładowań elektrycznych w cieczy i metodę bezpośredniej konwersji w heksagonalny diament. Metoda wybuchowa jest stosowana do opracowywania diamentów o rozmiarach nano.
(Czytaj więcej: Metody syntezy diamentów – metoda wybuchowa)
Metoda wzrostu diamentów w obszarze metastabilnym: obejmuje chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD), epitaksję z fazy ciekłej, epitaksję z fazy gazowej ciecz-ciało stałe i syntezę w normalnej temperaturze i ciśnieniu. Metoda osadzania z fazy gazowej jest stosowana głównie do opracowywania i stosowania diamentów mikrokrystalicznych, nanocząsteczek diamentu i cienkich warstw diamentowych.
(Czytaj więcej: Metody syntezy diamentów – chemiczne osadzanie z fazy gazowej)
Zastosowania diamentowych materiałów ściernych
Cięcie i szlifowanie: Diamentowe materiały ścierne są powszechnie stosowane do cięcia, szlifowania i polerowania twardych i kruchych materiałów. Narzędzia diamentowe obejmują tarcze diamentowe, ściernice diamentowe, ostrzałki diamentowe, piły diamentowe, wiertła diamentowe i inne.
Polerowanie: Materiały ścierne diamentowe są szeroko stosowane w procesach polerowania, głównie w celu uzyskania ultraprecyzyjnej obróbki powierzchni materiałów o wysokiej twardości. Dzięki superwysokiej twardości i drobnej zdolności cięcia diamentu, można uzyskać chropowatość powierzchni na poziomie nanometrów, nadającą się do polerowania szkła, ceramiki, węglików spiekanych, a także materiałów szlachetnych, takich jak jadeit i agat.
Obróbka precyzyjna: Materiały ścierne diamentowe są również wykorzystywane w mikroobróbce, na przykład w produkcji elementów elektronicznych i elementów optycznych, gdzie wymagana jest precyzja na poziomie mikrometrów.
Przemysł odporny na wysokie temperatury: Ze względu na wysoką odporność diamentu na ciepło, jest on również szeroko stosowany w niektórych gałęziach przemysłu o wysokiej temperaturze, takich jak przemysł lotniczy i produkcja silników samochodowych.
Działania
- Jak wybrać ściernicę diamentową>>>Jak wybrać ściernicę diamentową i CBN?
- Podstawowa wiedza o materiałach ściernych, którą musisz znać >>>wprowadzenie do materiałów ściernych
- Czy aktualnie zmierzona chropowatość powierzchni osiągnęła oczekiwany cel>>>Tabela porównawcza szlifowania i polerowania z chropowatością powierzchni
- Jak wybrać diamenty syntetyczne?>>>Metody produkcji syntetycznych diamentów
- Wykonanie >>>ściernice diamentowe i z boru azotku , materiały ścierne do polerowania, urządzenia do polerowania i narzędzia do polerowania.
- Przegląd
HonWay specjalizuje się w polerowaniu mechanicznym, supertwardych materiałach ściernych i surowcach ziem rzadkich, dążąc do zapewnienia klientom rozwiązań polerskich o niższym wpływie na środowisko. Jeśli masz jakiekolwiek potrzeby lub chcesz dowiedzieć się więcej, skontaktuj się z nami! Wspólnie dążmy do zrównoważonej przyszłości.
W zakresie szlifowania oferujemy indywidualne dostosowanie. Możemy modyfikować proporcje zgodnie z Twoimi potrzebami, aby osiągnąć najwyższą wydajność.
Jeśli po przeczytaniu tekstu nadal nie wiesz, jak wybrać najbardziej odpowiedni produkt,
Zapraszamy do kontaktu, nasi specjaliści odpowiedzą na Twoje pytania.
Jeśli potrzebujesz wyceny, skontaktuj się z nami.
Godziny obsługi klienta: poniedziałek – piątek 09:00-18:00
Numer kontaktowy：07 223 1058
Jeśli masz jakieś pytania, zapraszamy do wysłania wiadomości prywatnej na Facebooku!
Nasza strona na FB：https://www.facebook.com/honwaygroup
