Teemantmultšikihi põhimõte pakendi infolehe võime parandamiseks

1. Karbiidiga kaetud teemandi tootmine

Põhimõte on metallipulbri segamine teemandiga, kuumutamine fikseeritud temperatuurini ja isoleerimine teatud aja jooksul vaakumis. Sellel temperatuuril on metalli aururõhk katmiseks piisav ja samal ajal adsorbeerub metall teemandi pinnale, moodustades kaetud teemandi.

2. Kaetud metalli valik

Teemantkatte kindla ja töökindlaks muutmiseks ning katte koostise mõju katte tugevusele paremaks mõistmiseks tuleb valida kattematerjal. Me teame, et teemant on C allomorfism ja selle võre on korrapärane tetraeeder, seega on metalli koostisega katmise põhimõte, et metallil on hea afiinsus süsiniku suhtes. Sel viisil toimub teatud tingimustel keemiline interaktsioon piirpinnal, moodustades tugeva keemilise sideme ja moodustub Me-C membraan. Teemant-metall-süsteemi infiltratsiooni- ja adhesiooniteooria osutab, et keemiline interaktsioon toimub ainult siis, kui adhesioonitöö AW > 0 ja saavutab teatud väärtuse. Perioodilisustabeli lühikese perioodilisusega B-rühma metallielementidel, nagu Cu, Sn, Ag, Zn, Ge jne, on nõrk afiinsus C suhtes ja madal adhesioonitöö ning moodustunud sidemed on molekulaarsed sidemed, mis ei ole tugevad ja mida ei tohiks valida; Pika perioodilisustabeli siirdemetallidel, nagu Ti, V, Cr, Mn, Fe jne, on C-süsteemiga suur adhesioonitöö. C ja siirdemetallide vastastikmõju tugevus suureneb d-kihi elektronide arvuga, seega sobivad Ti ja Cr metallide katmiseks paremini.

3. Lambikatse

Temperatuuril 8500 °C ei suuda teemant saavutada teemandi pinnal ja metallpulbris olevate aktiivsöe aatomite vabaenergiat metallkarbiidi moodustamiseks ning vähemalt 9000 °C juures on vaja saavutada metallkarbiidi moodustamiseks vajalikku energiat. Kui temperatuur on aga liiga kõrge, tekib teemandil termiline põlemiskadu. Arvestades temperatuuri mõõtmise vea ja muude tegurite mõju, seatakse kattekihi katsetemperatuuriks 9500 °C. Nagu näha isolatsiooniaja ja reaktsioonikiiruse vahelisest seosest (allpool),? Pärast metallkarbiidi tekkimise vabaenergia saavutamist kulgeb reaktsioon kiiresti ja karbiidi tekkimisel aeglustub reaktsioonikiirus järk-järgult. Pole kahtlustki, et isolatsiooniaja pikendamisega paraneb kihi tihedus ja kvaliteet, kuid 60 minuti pärast kihi kvaliteet oluliselt ei muutu, seega määrasime isolatsiooniajaks 1 tunni; mida suurem on vaakum, seda parem, kuid katsetingimuste piires kasutame üldiselt rõhku 10–3 mmHg.

Pakendi sisestusvõime suurendamise põhimõte

Eksperimentaalsed tulemused näitavad, et lootekeha on kaetud teemandi suhtes tugevam kui katmata teemant. Lootekeha tugeva kaasamisvõime kaetud teemandi suhtes on tingitud asjaolust, et katmata tehisteemandi pinnal või sees on pinnadefekte ja mikropragusid. Nende mikropragude tõttu väheneb teemandi tugevus ja teemandi C-element reageerib harva lootekeha komponentidega. Seetõttu on katmata teemandist rehvikeha puhtalt mehaaniline ekstrusioonpakend ja seda tüüpi pakendi sisetükk on äärmiselt nõrk. Koormuse korral põhjustavad ülaltoodud mikropraod pinge kontsentratsiooni, mille tulemuseks on pakendi sisetüki võime vähenemine. Ülekoormatud teemandi juhtum on erinev: metallkilega katmise tõttu täidetakse teemantvõre defektid ja mikropraod, mis suurendab kaetud teemandi tugevust ja mikropragude täitmisel pinge kontsentratsiooni nähtust enam ei esine. Veelgi olulisem on see, et rehvikehasse imbunud liimitud metalli imbumine teemandi pinnal olevaks süsinikuks muundatakse, moodustades ühendid. Tulemuseks on sidemetalli ja teemandi niisutusnurga tõus enam kui 100°-lt alla 500°-ni, mis parandab oluliselt sidemetalli teemantide niisutusnurka, muutes rehvi kere katteteemandi pakendis, mille algne ekstrusioonmehaaniline pakend on seadnud, sideaineks, nimelt katteteemandi ja rehvi kere sidemeks, parandades seega oluliselt loote keha.

Pakendi sisestusvõime. Samal ajal usume ka, et muud tegurid, nagu paagutamisparameetrid, kaetud teemandi osakeste suurus, klass, lootekeha osakeste suurus jne, mõjutavad pakendi sisestusjõudu teatud määral. Sobiv paagutusrõhk võib suurendada pressimistihedust ja parandada lootekeha kõvadust. Sobiv paagutamistemperatuur ja isolatsiooniaeg võivad soodustada rehvi kere koostise ja kaetud metalli ning teemandi vahelist kõrgel temperatuuril toimuvat keemilist reaktsiooni, nii et sideainepakett on kindlalt kinnitunud, teemandi klass on hea, kristallstruktuur on sarnane, sarnane faas on lahustuv ja pakendi kinnistumine on parem.

Väljavõte Liu Xiaohuist