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金刚石微粉强不强,谁说了算?

导读 金刚石微粉的强度是影响产品质量的主要因素之一。

中国粉体网讯  金刚石微粉是指粒度细于54微米的金刚石颗粒,主要有单晶金刚石微粉和多晶金刚石微粉。由于单晶金刚石微粉产量大,应用领域广,行业内一般将金刚石微粉专指单晶金刚石微粉,单晶金刚石微粉是由静压法人造金刚石单晶磨粒,经过粉碎、整形处理,采用超硬材料特殊的工艺方法生产。


金刚石微粉 图源:三磨所


金刚石微粉硬度高、耐磨性好,可广泛用于切削、磨削、钻探、抛光等,是研磨抛光硬质合金、陶瓷、宝石、光学玻璃等高硬度材料的理想原料。


如何评价金刚石微粉的质量?


金刚石微粉的质量可从微粉强度、粒度组成、大颗粒、颗粒形状、杂质含量五个方面来进行评价。对于粒度组成、大颗粒、颗粒形状、杂质含量这四项指标,都有比较成熟的方法进行检验,也使微粉这几方面的质量得到了较好控制。因此,金刚石微粉的强度就成了影响产品质量的主要因素。金刚石微粉的强度不能通过机械方法进行直接检测,大部分生产和应用企业依然是凭借经验,使生产出的金刚石微粉质量难以把控。


拉曼光谱评价金刚石微粉强度


金刚石颗粒中普遍存在晶体缺陷,晶体缺陷能提供更全面的荧光信息。拉曼光谱分析法早就被用于金刚石膜的应力分析,目前,通过检测金刚石微粉的拉曼特征峰的强度、荧光背景的大小、内部应力的大小来分析评定微粉的品级,间接表征金刚石微粉的强度,也是一种科学、有效、快速的检测方法。


拉曼光谱仪 图源:上海如海光电科技有限公司


影响金刚石微粉强度的因素


单晶原料的强度 金刚石微粉的强度与所用的单晶原料和生产工艺有关。一般来说,金刚石原材料的强度越高,生产出来的金刚石微粉的强度也会相应的提高。


单晶原料的合成时间 金刚石是由石墨在高温高压下转化而成的,这一过程简称金刚石合成。合成时间越长,金刚石晶体结晶状态越趋于完整,内部晶体缺陷和杂质也就越少,所以生产出来的微粉耐磨程度越高,强度品级就高。晶体内部缺陷和杂质是影响金刚石微粉强度品级的重要因素。


微粉生产工艺 金刚石微粉是由金刚石单晶原料经破碎而获得的。目前。金刚石微粉生产过程中的破碎工艺大都是采用气流磨破碎方法。破碎工艺参数的气流速度、压力、分选轮的调节都会影响微粉的品级。因此,要合理地调节破碎工艺参数,使微粉颗粒达到相同的破碎目的,尽可能地减少碰撞次数,才能确保高强度 的原材料做出高强度的微粉,否则高强度的原材料不一定能生产出高强度的微粉。


微粉表面处理工艺 通常采用强碱、强酸表面处理工艺去除金刚石微粉的外部杂质。为了提高微粉的自锐性,也会采用表面处理的方法对金刚石微粉进行处理,使其达到“类多晶”的效果。因此,微粉生产企业一定要合理地选择表面处理工艺,不能为了追求表面好看,而进行过度处理。强碱强酸表面处理会破坏金刚石颗粒的表面结晶状态,使微粉颗粒表面缺陷增多,导致微粉耐磨性能下降,品级降低。


残余料微粉 用金刚石破碎料的残余料生产出的金刚石微粉,其微粉强度品级会大幅度降低。


参考来源:

1.周波等.关于金刚石微粉强度问题探讨

2.王战等.金刚石微粉粒度、形貌及杂质含量对划片刀电镀上砂的影响


(中国粉体网编辑整理/轻言)

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