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金刚石微粉,“破碎”的美

导读 金刚石的破碎与整形工艺在微粉生产中占据重要的位置,并且直接影响微粉颗粒形状和目标粒度的含量。

中国粉体网讯  金刚石微粉的颗粒尺寸可分为微米、亚微米及纳米几种。与粗颗粒相比,其表面官能团更大,因而在生产过程中,颗粒相互之间的作用力大为增加。另外,随着粒度的细化,颗粒本身的缺陷减少,强度必然增大。


图源:河南省力量钻石股份有限公司


由此可见,金刚石微粉的生产过程存在相当大的难度,它不仅仅是颗粒细化的过程,同时还伴随着晶体结构和表面物理化学性质等的变化。


所以说金刚石微粉的生产工艺过程是一个涉及机械、粉体工程、力学、物理化学、现代仪器与测试技术等多学科的工程技术问题。


目前,最常见的金刚石微粉是将人造金刚石通过破碎、提纯、分级等工艺生产的,主要生产工艺及流程如下图所示,在生产低档产品时,图中虚线框工序可省略。


金刚石微粉制造工艺流程


其中,金刚石的破碎与整形工艺在微粉生产中占重要的位置,并直接影响微粉颗粒形状和目标粒度的含量。


不同的破碎方法会得到不同的破碎效果。科学合理的破碎和整形工艺,不仅能快速地将粗粒度(常规粒度100-500微米)的金刚石原料,破碎为粒径范围约为(0-80微米)金刚石微粉颗粒,同时还可以优化颗粒形状,使微粉产品颗粒更加浑圆、规则,减少甚至完全杜绝长条状、薄片状、针棒状等影响微粉最终品质的颗粒,使适销的目标粒度产出比例最大化。


金刚石微粉破碎整形工艺流程

 

一般来说,将适度粗粒的物料破碎至微米或亚微米粒度有两种基本方式,即机械冲击和气流粉碎。


滚筒式球磨机就是以机械压碎作用为主兼有适量低速冲击作用的破碎设备。就方法而论,用球磨机对金刚石破碎加工来生产金刚石微粉是最常用的方法,球磨破碎法在我国金刚石微粉生产中已使用了许多年,曾经取得了较为满意的效果。


但由于存在生产效率低的缺点,目前已被一种气流粉碎机所取代,气流粉碎机是以压缩空气为工作介质,压缩空气通过特殊的超音速喷嘴向粉碎室高速喷射,该气流携带物料高速运动,使物料与物料之间产生强烈碰撞、磨擦与剪切从而达到粉碎的目的。


这种破碎方式对金刚石微粉的生产是很有利的,因为可以生产出比较理想的颗粒形状。气流粉碎机最大的优点是不受机械线速度的限制,能够产生很高的气流速度,特别是超音速气流粉碎机能产生数倍于音速的流速,因而能产生巨大的动能,比较容易获得微米级和亚微米级的超细粉体。从粉碎原理上说,这种机型用于金刚石微粉的生产是较有发展前景的。


参考来源:

1.中国磨料磨具网

2.深圳西斯特科技有限公司官网

3.张书达等:金刚石微粉和抛光液的制造工艺检测技术及应用. 超硬材料工程


(中国粉体网编辑整理/轻言)

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