PCD коралы поликристалл бриллиант пычак очыннан һәм югары температура һәм югары басымлы синтеринг аша карбид матрицасыннан эшләнгән. Ул югары катылык, югары җылылык үткәрүчәнлеге, түбән сүрелү коэффициенты, түбән җылылык киңәйтү коэффициенты, металл һәм металл булмаган кечкенә якынлык, югары эластик модуль, ярылу өслеге, изотроп өстенлекләренә тулы уен бирә алмый, шулай ук каты эретмәнең югары көчен дә исәпкә ала.
Rылылык тотрыклылыгы, тәэсир катылыгы һәм киемгә каршы тору PCD-ның төп күрсәткечләре. Ул күбесенчә югары температурада һәм югары стресс шартларында кулланылганга, җылылык тотрыклылыгы иң мөһиме. Тикшеренү күрсәткәнчә, PCD-ның җылылык тотрыклылыгы аның киемгә каршы торуына һәм каты булуына зур йогынты ясый. Мәгълүматлар шуны күрсәтә: температура 750 thanдан югарырак булганда, PCD-ның киемгә каршы торуы һәм каты булуы гадәттә 5% -10% ка кими.
PCD кристалл торышы аның үзлекләрен билгели. Микроструктурада углерод атомнары дүрт янәшә атом белән ковалент бәйләнешләр ясыйлар, тетрэдр структурасын алалар, аннары көчле ориентация һәм бәйләүче көче, һәм катылыгы булган атом кристаллын барлыкка китерәләр. PCD-ның төп күрсәткечләре түбәндәгечә: ① катылык 8000 HV, карбидның 8-12 тапкыр; ② җылылык үткәрүчәнлеге 700W / mK, 1,5-9 тапкыр, хәтта PCBN һәм бакырдан да югарырак; Iction сүрелү коэффициенты, гадәттә, 0,1-0,3, карбидның 0,4-1-дән кимрәк, кисүче көчен сизелерлек киметә; ④ җылылык киңәйтү коэффициенты карбидның 0,9х10-6-1.18х10-6,1 / 5 кенә, ул җылылык деформациясен киметә һәм эшкәртү төгәллеген яхшырта ала; ⑤ һәм металл булмаган материаллар нодуллар формалаштыру өчен аз якынлык.
Куб бор нитриды көчле оксидлашуга каршы тора һәм тимер булган материалларны эшкәртә ала, ләкин катылыгы бер кристалл бриллианттан түбән, эшкәртү тизлеге әкрен һәм эффективлыгы түбән. Бер кристалл бриллиантның катылыгы зур, ләкин катгыйлыгы җитәрлек түгел. Анисотропия тышкы көч тәэсирендә (111) өслектә аерылуны җиңеләйтә, һәм эшкәртү эффективлыгы чикләнгән. PCD - полимер, микрон зурлыктагы бриллиант кисәкчәләре белән синтезланган. Кисәкчәләрнең тәртипсез туплануының хаотик характеры аның макроскопик изотроп табигатенә китерә, һәм киеренкелек көчендә юнәлеш һәм ярылу өслеге юк. Бер кристалл бриллиант белән чагыштырганда, PCD ашлык чикләре анисотропияне эффектив киметә һәм механик үзлекләрен оптимальләштерә.
1. PCD кисү коралларының проектлау принциплары
(1) PCD кисәкчәләренең зурлыгын сайлау
Теоретик яктан, PCD ашлыкны чистартырга тырышырга тиеш, һәм анисотропияне җиңәр өчен продуктлар арасында өстәмәләр тарату мөмкин кадәр бертөрле булырга тиеш. PCD кисәкчәләренең зурлыгын сайлау эшкәртү шартлары белән дә бәйле. Гомумән алганда, югары көч, яхшы катгыйлык, яхшы тәэсиргә каршы тору һәм яхшы ашлык бетү яки супер бизәү өчен кулланылырга мөмкин, һәм каты ашлыкның PCD гомуми тупас эшкәртү өчен кулланылырга мөмкин. PCD кисәкчәләренең зурлыгы коралның тузу эшенә зур йогынты ясарга мөмкин. Тиешле әдәбият шуны күрсәтә: чимал ашлыгы зур булганда, ашлык каршылыгы әкренләп ашлык күләменең кимүе белән арта, ләкин ашлык күләме бик кечкенә булганда, бу кагыйдә кулланылмый.
Бәйләнешле экспериментлар уртача 10ум, 5ум, 2ум һәм 1ум зурлыктагы дүрт бриллиант порошогын сайлап алдылар, һәм нәтиҗә ясалды: raw Чималның кисәкчәләр күләменең кимүе белән Co тигез тарала; кимү белән, PCDның тузуга каршы торуы һәм җылылыкка чыдамлыгы әкренләп кимеде.
2) Пычак авыз формасын һәм калынлык калынлыгын сайлау
Пычак авызы формасы, нигездә, дүрт структураны үз эченә ала: кире кыры, түгәрәк түгәрәк, инверсия кыры түгәрәк түгәрәк композит һәм үткен почмак. Кискен почмак структурасы кырны кискен итә, кисү тизлеге тиз, кисүче көчен һәм бураны сизелерлек киметә, продуктның өслек сыйфатын яхшырта ала, аз кремний алюминий эретмәсе һәм башка түбән каты, бердәм төсле металл бизәү өчен кулайрак. Обтус түгәрәк структурасы пычак авызын пассивлаштыра ала, R почмагын формалаштыра, урта / югары кремний алюминий эретмәсе эшкәртү өчен яраклы пычакның өзелүен кисәтә. Кайбер махсус очракларда, мәсәлән, тирән кисү тирәнлеге һәм кечкенә пычак белән туклану, тупас түгәрәк структурага өстенлек бирелә. Кире кыр структурасы кырларны һәм почмакларны арттырырга, пычакны тотрыклыландырырга мөмкин, ләкин шул ук вакытта басымны һәм кисү каршылыгын арттырачак, авыр кремний алюминий эритмәсе авыр йөкне кисү өчен кулайрак.
EDM-ны җиңеләйтү өчен, гадәттә нечкә PDC таблицасы катламын (0,3-1,0 мм) сайлагыз, плюс карбид катламы, коралның гомуми калынлыгы 28 мм тирәсе. Карбид катламы бәйләнеш өслеге арасындагы стресс аермасы аркасында килеп чыккан стратификациядән саклану өчен артык калын булырга тиеш түгел
2, PCD корал җитештерү процессы
PCD коралын җитештерү процессы аны куллану һәм үстерү ачкычы булган коралның кыскарту һәм хезмәт срогын турыдан-туры билгели. PCD коралының җитештерү процессы 5 нче рәсемдә күрсәтелгән.
(1) PCD композицион планшетлар җитештерү (PDC)
PD ПДК җитештерү процессы
PDC гадәттә табигый яки синтетик бриллиант порошогыннан һәм югары температурада (1000-2000 ℃) һәм югары басымда (5-10 атм) бәйләүче агенттан тора. Бәйләүче агент төп компонентлар буларак TiC, Sic, Fe, Co, Ni һ.б. белән бәйләүче күперне формалаштыра, һәм бриллиант кристалл ковалент бәйләнеш формасында бәйләүче күпер скелетына урнаштырылган. PDC, гадәттә, диаметры һәм калынлыгы булган дискларга ясала, тарту һәм бизәлгән һәм башка тиешле физик һәм химик дәвалау. Асылда, ПДКның идеаль формасы бер кристалл бриллиантның искиткеч физик үзенчәлекләрен сакларга тиеш, шуңа күрә, синтеринг организмындагы өстәмәләр мөмкин кадәр аз булырга тиеш, шул ук вакытта DD кисәкчәләре кушылмасы мөмкин кадәр күбрәк булырга тиеш,
B бәйләүчеләрне классификацияләү һәм сайлау
Бәйләүче PCD коралының җылылык тотрыклылыгына тәэсир итүче иң мөһим фактор, аның каты булуына, кием каршылыгына һәм җылылык тотрыклылыгына турыдан-туры тәэсир итә. Гомуми PCD бәйләү ысуллары: тимер, кобальт, никель һәм башка күчү металллары. Co һәм W катнаш порошок бәйләү агенты буларак кулланылган, һәм синтезлау басымы 5,5 GPa булганда, синтеринг температурасы 1450 ℃ һәм 4 минут өчен изоляция булганда, синтеринг PCD-ның комплекслы эшләнеше иң яхшысы. SiC, TiC, WC, TiB2 һәм башка керамик материаллар. SiC SiC җылылык тотрыклылыгы Co белән чагыштырганда яхшырак, ләкин каты һәм сыну катылыгы чагыштырмача түбән. Чимал күләмен тиешенчә киметү PCD катылыгын һәм катгыйлыгын яхшырта ала. Ультра югары температурада һәм югары басымда графит яки башка углерод чыганаклары белән ябыштыргыч юк, наноскаль полимер бриллиантка (NPD) янган. NPD әзерләү өчен графитны прекурсор итеп куллану - иң таләпчән шарт, ләкин синтетик NPD иң каты һәм иң яхшы механик үзлекләргә ия.
③ бөртекләрне сайлау һәм контрольдә тоту
Чимал алмаз порошогы PCD эшенә тәэсир итүче төп фактор. Алмаз микроподерен алдан эшкәртү, аномаль бриллиант кисәкчәләренең үсүенә комачаулый торган аз күләмле матдәләр өстәү һәм синтеринг өстәмәләрен акыллы сайлау гадәти булмаган бриллиант кисәкчәләренең үсешен тоткарлый ала.
Бердәм структурасы булган югары саф NPD анисотропияне эффектив рәвештә бетерә һәм механик үзлекләрен тагын да яхшырта ала. Energyгары энергияле шар тарту ысулы белән әзерләнгән нанографит прекурсоры порошогы югары температурада кислород күләмен көйләү өчен кулланылды, графитны 18 GPa һәм 2100-2300 under астында бриллиантка әйләндерде, ламелла һәм гранул NPD барлыкка китерде, һәм катылыгы ламелла калынлыгының кимүе белән артты.
Chemical Химик эшкәртү
Шул ук температурада (200 ° ℃) һәм вакыт (20с), Льюис кислотасы-FeCl3 кобальтын чыгару эффекты су белән чагыштырганда яхшырак иде, һәм HCl оптималь коэффициенты 10-15г / 100мл иде. PCD-ның җылылык тотрыклылыгы кобальтны чыгару тирәнлеге арта барган саен яхшыра. Каты бөртекле PCD өчен, каты кислотаны эшкәртү Co-ны тулысынча бетерә ала, ләкин полимер эшенә зур йогынты ясый; синтетик поликристаль структураны үзгәртү һәм PCD тотрыклылыгын яхшырту өчен көчле кислота белән эшкәртү өчен TiC һәм WC өстәү. Хәзерге вакытта PCD материалларын әзерләү процессы яхшыра, продуктның ныклыгы яхшы, анисотропия яхшырды, коммерция производствосын тормышка ашырды, тармаклар тиз үсә.
(2) PCD плитасын эшкәртү
① кисү процессы
PCD югары каты, яхшы киемгә каршы һәм югары катлаулы процесска ия.
② эретеп ябыштыру процедурасы
ПДК һәм пычак тәнен механик кысу, бәйләү һәм бразинг белән. Бразинг - карбид матрицасына PDC басу, шул исәптән вакуум бразинг, вакуум диффузия эретеп ябыштыру, югары ешлыклы индукция җылыту, лазер белән эретеп ябыштыру һ.б. Эретеп ябыштыру сыйфаты агым, эретеп ябыштыру һәм эретү температурасы белән бәйле. Эретеп ябыштыру температурасы (гадәттә 700 ° belowдан түбән) иң зур йогынты ясый, температура артык югары, PCD графитизациясенә китерә, хәтта эретеп ябыштыру эффектына турыдан-туры йогынты ясаучы "артык яну", һәм бик түбән температура эретеп ябыштыру көченең җитмәвенә китерәчәк. Эретеп ябыштыру температурасы изоляция вакыты һәм PCD кызыллыгы тирәнлеге белән идарә ителергә мөмкин.
③ пычак тарту процессы
PCD коралларын тарту процессы - җитештерү процессының ачкычы. Гадәттә, пычакның һәм пычакның иң югары бәясе 5ум эчендә, һәм дуга радиусы 4ум эчендә; алгы һәм арткы кисү өслеге билгеле бер бетүне тәэмин итә, һәм хәтта көзге таләпләрен канәгатьләндерү өчен, фишкаларны алгы пычак өслеге буйлап агызу һәм пычак ябышу өчен Ра 0,01 μ м га кадәр киметү.
Пычак тарту процессына бриллиант тарту тәгәрмәче механик пычак тарту, электр очкын плитасы тарту (EDG), металл бәйләүче супер каты абразив тарту тәгәрмәче онлайн электролитик бизәү плитасы тарту (ELID), композит плит тарту эшкәртү керә. Алар арасында бриллиант тарту тәгәрмәче механик пычак тарту - иң җитлеккән, иң киң кулланылган.
Бәйләнешле экспериментлар: partic тупас кисәкчәләрне тарту тәгәрмәче җитди пычакның җимерелүенә китерәчәк, һәм тарту тәгәрмәченең кисәкчәләре кими, һәм пычакның сыйфаты яхшыра; ② тарткыч тәгәрмәчнең кисәкчәләре зур кисәкчәләрнең яки ультрафиналы кисәкчәләрнең PCD коралларының сыйфаты белән тыгыз бәйләнгән, ләкин каты кисәкчәләр PCD коралларына чикләнгән йогынты ясый.
Өйдә һәм чит илдә бәйле тикшеренүләр, нигездә, пычак тарту механизмына һәм процессына юнәлтелгән. Пычак тарту механизмында термохимик чыгару һәм механик чыгару өстенлек итә, ватыкны бетерү һәм ару-талуны бетерү чагыштырмача кечкенә. Тегермәндә, төрле бәйләүче агентның бриллиант тарту тәгәрмәчләренең көче һәм җылылык каршылыгы буенча, тарту тәгәрмәченең тизлеген һәм селкенү ешлыгын яхшыртырга, бриттлылыктан һәм ару-талуны бетермәгез, термохимик чыгару өлешен яхшыртыгыз, өслекнең тупаслыгын киметегез. Коры тарттыру өслегенең тупаслыгы түбән, ләкин югары эшкәртү температурасы аркасында җиңел, корал өслеген яндыру,
Пычак тарту процессына игътибар итергә кирәк: reasonable акыллы плитка тарту процессының параметрларын сайлагыз, чит авыз сыйфатын тагын да яхшырак итә аласыз, алгы һәм арткы плит өслеге югарырак. Ләкин шулай ук югары тарту көче, зур югалту, түбән тарту эффективлыгы, югары бәя; Reasonable бәйләүче төре, кисәкчәләрнең зурлыгы, концентрациясе, бәйләүче, тарткыч тәгәрмәч киемен, шул исәптән коры һәм дымлы тарту шартлары белән, коралның алгы һәм арткы почмагын, пычак очының пассивация бәясен һәм башка параметрларын оптимальләштерә, шул ук вакытта коралның өслек сыйфатын яхшырта ала.
Төрле бәйләүче бриллиант тарту тәгәрмәче төрле характеристикаларга, төрле тарту механизмына һәм эффектка ия. Резин бәйләүче бриллиант ком тәгәрмәче йомшак, Тегермән кисәкчәләре вакытыннан алда егылырга җиңел, җылылыкка каршы тормый, җылылык аркасында өслек җиңел деформацияләнә, пычак тарту өслеге билгеләр киеп йөрергә мөмкин, Зур тупаслык; Металл бәйләүче бриллиант тарту тәгәрмәче тарту белән кискен саклана, яхшы формалашу, өслек, пычак тартуның түбән өслеге, югары эффективлык, Ләкин, кисәкчәләрне тарту сәләте үз-үзен кискенләштерә, һәм кисү кыры тәэсир аермасын калдыру җиңел, җитди маргиналь зыян китерә; Керамик бәйләүче бриллиант тарту тәгәрмәче уртача көчкә ия, Яхшы дулкынландыргыч эш, Эчке күзәнәкләр, Favfor тузан чыгару һәм җылылык тарату, төрле суыткычка яраклаша ала, түбән тарту температурасы, Тегермән тәгәрмәче азрак тузган, Яхшы форма тоту, иң югары эффективлыкның төгәллеге, Ләкин, бриллиант тарту һәм бәйләүче организм корал өслегендә чокырлар барлыкка китерә. Эшкәртү материаллары, комплекслы тарту эффективлыгы, абразив ныклык һәм эш кисәгенең сыйфаты буенча кулланыгыз.
Тегермән эффективлыгы буенча тикшеренүләр, нигездә, җитештерүчәнлекне һәм контроль бәяне яхшыртуга юнәлтелгән. Гадәттә, бәяләү критерийы буларак Q тарту тартмасы (берәмлек вакытына PCD чыгару) һәм G киеме коэффициенты кулланыла.
Немец галиме КЕНТЕР тарту басымы белән PCD коралы, сынау: the тарту тәгәрмәч тизлеген арттыра, PDC кисәкчәләренең зурлыгын һәм суыткыч концентрациясен арттыра, тарту дәрәҗәсе һәм кием күләме кими; Inding тарту кисәкчәләренең зурлыгын арттыра, даими басымны арттыра, тарту тәгәрмәчендә бриллиант концентрациясен арттыра, тарту тизлеген һәм кием коэффициентын арттыра; Inder бәйләүче төре төрле, тарту дәрәҗәсе һәм кием коэффициенты төрле. КЕНТЕР PCD коралының бөртек тарту процессы системалы рәвештә өйрәнелде, ләкин пычак тарту процессының йогынтысы системалы рәвештә анализланмады.
3. PCD кисү коралларын куллану һәм эшләмәү
(1) Корал кисү параметрларын сайлау
PCD коралының башлангыч чорында үткен кырлы авыз әкренләп үтеп китте, эшкәртү өслегенең сыйфаты яхшырды. Пассивлаштыру микро бушлыкны һәм пычак тарту белән китерелгән кечкенә бураларны эффектив рәвештә бетерә ала, кисү кырының сыйфатын яхшырта һәм шул ук вакытта эшкәртелгән өслекне кысу һәм ремонтлау өчен түгәрәк кыр радиусын барлыкка китерә, шулай итеп эш кисәгенең сыйфатын яхшырта ала.
PCD корал өслегендә тегермән алюминий эретмәсе, кисү тизлеге гадәттә 4000м / мин, тишек эшкәртү гадәттә 800м / мин, югары эластик-пластик төсле металл эшкәртү югары борылыш тизлеген алырга тиеш (300-1000м / мин). Тасма күләме гадәттә 0.08-0,15 мм / р арасында тәкъдим ителә. Терлек азыгы, кисү көче арту, эш кисәгенең калдык геометрик мәйданы арту; азыкның күләме бик аз, кисүче җылылык, киемнең артуы. Кисү тирәнлеге арта, кисүче көче арта, кисүче җылылык арта, гомер кими, артык кисү тирәнлеге пычакның җимерелүенә китерә ала; кечкенә кисү тирәнлеге эшкәртү каты булуына, киеменә һәм хәтта пычак җимерелүенә китерәчәк.
2) форма киегез
Корал эшкәртү эше, сүрелү, югары температура һәм башка сәбәпләр аркасында кием котылгысыз. Алмаз коралының киеме өч этаптан тора: башлангыч тиз кием этабы (шулай ук күчү этабы дип тә атала), даими кием тизлеге белән тотрыклы кием фазасы һәм аннан соң тиз кием этабы. Тиз кием этабы коралның эшләмәвен күрсәтә һәм яңадан тәртипкә китерүне таләп итә. Кисү коралларының кием формаларына ябыштыргыч кием (салкын эретеп ябыштыру), диффузия киеме, абразив кием, оксидлаштыру киеме һ.б. керә.
Традицион кораллардан аермалы буларак, PCD коралларының кием формасы - ябыштыргыч кием, диффузия киеме һәм поликристалл катламның бозылуы. Алар арасында поликристаль катламның зарарлыгы төп сәбәп булып тора, ул тышкы эффект яки PDC-та ябыштыргычның югалуы аркасында килеп чыккан нечкә пычакның җимерелүе, физик механик зыянга китерә торган бушлык формалаштыру, эшкәртү төгәллеген киметүгә һәм эш кисәкләрен сындыруга китерә ала. PCD кисәкчәләренең зурлыгы, пычак формасы, пычак почмагы, эш материаллары һәм эшкәртү параметрлары пычак көченә һәм кисүче көченә тәэсир итәчәк, аннары поликристаль катламның зарарына китерәчәк. Инженерлык практикасында эшкәртү шартларына туры китереп чимал кисәкчәләренең зурлыгы, корал параметрлары һәм эшкәртү параметрлары сайланырга тиеш.
4. PCD кисү коралларының үсеш тенденциясе
Хәзерге вакытта PCD коралының куллану диапазоны традицион борылыштан бораулау, тегермән, югары тизлекне кисүгә кадәр киңәйтелде һәм илдә һәм чит илдә киң кулланылды. Электр машиналарының тиз үсеше традицион автомобиль сәнәгатенә йогынты ясап кына калмыйча, корал индустриясенә моңарчы күрелмәгән кыенлыклар китерде, корал индустриясен оптимизация һәм инновацияләрне тизләтергә өндәде.
PCD кисү коралларын киң куллану тирәнәйтте һәм кисү коралларын эшкәртүгә ярдәм итте. Тикшеренүләрнең тирәнәюе белән, PDC спецификасы кечерәя бара, ашлыкны эшкәртү сыйфатын оптимизацияләү, эшнең бердәмлеге, тарту дәрәҗәсе һәм кием коэффициенты югарырак һәм югарырак, форма һәм структураны диверсификацияләү. PCD коралларының тикшеренү юнәлешләренә түбәндәгеләр керә: thin нечкә PCD катламын тикшерү һәм үстерү; PC яңа PCD корал материалларын тикшерү һәм үстерү; PC PCD коралларын эретеп эретү һәм бәяне тагын да киметү өчен тикшеренүләр; ④ тикшеренүләр эффективлыкны күтәрү өчен PCD корал плитасын тарту процессын яхшырта; ⑤ тикшеренүләр PCD корал параметрларын оптимальләштерә һәм коралларны җирле шартларга туры китереп куллана; ⑥ тикшеренүләр эшкәртелгән материаллар буенча кисү параметрларын рациональ рәвештә сайлый.
кыскача кыскача мәгълүмат
(1) PCD коралын кисү, күп карбид кораллары кытлыгын каплау; шул ук вакытта бәя бер кристалл бриллиант коралыннан күпкә түбән, заманча кисүдә - өметле корал;
(2) Эшкәртелгән материалларның төре һәм эшләнеше буенча, корал җитештерү һәм куллану шарты булган PCD коралларының кисәкчәләр күләмен һәм параметрларын акыллы сайлау,
(3) PCD материалы бик каты, ул пычак өлкәсен кисү өчен идеаль материал, ләкин ул шулай ук корал җитештерүне кисүдә кыенлыклар китерә. Manufacturingитештергәндә, иң яхшы чыгым күрсәткечләренә ирешү өчен, процессның кыенлыгын һәм эшкәртү ихтыяҗларын тулысынча карарга;
4.
(5) PCD корал материалларын тикшерегез һәм эшләгез, аның кимчелекләрен җиңәр өчен
Бу мәкалә "суперхард материал челтәре"
Пост вакыты: 25-2025 март
