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人造金刚石也需要优美的体态——整形

日期:2022/9/7
来源:中国超硬材料网

  提纯处理后的金刚石中含有各种晶体形态的颗粒,如完整晶体、非完整单晶体、连聚晶以及无定形晶体等。就质量而言,依次递减, 完整晶体最好, 连聚晶最差。

  人造金刚石的晶体形状主要取决于合成材料、组装工艺及合成工艺等诸多因素。若混合料中连聚晶比例较大时会给选型工作带来一定的困难。由于有些连聚晶的磨擦系数和部分等积形晶体的磨擦系数很相近, 在选型时很难将两者区分开。使得在生产中分选出这样一部分金刚石料其质量介于高品级和低品级之间, 作为高品级质量不稳定, 若作为低品级经济效益会受到很大影响。为此生产中对这类金刚石料进行整形处理,将连聚晶分离, 再对其进行浑圆化处理, 将连聚晶比例控制在最低点, 提高等积形晶体的百分比, 保证金刚石质量的稳定性, 创造较好的经济效益。

  一、连聚晶体的整形处理

  人造金刚石的所谓整形处理,是指用球磨法或棒磨法,将有很多微小晶体聚合在一起的连聚晶及不规则形状颗粒进行破碎,使之成为单晶体或接近等积形颗粒的处理过程。

  人造金刚石的连聚晶有多种形态,连体双晶、连生双晶、多晶等。除连体双晶外, 其它连聚晶一般在给予一定外力后能够分离为单晶。整形的主要目的是解决连聚晶的分离, 同时对部分不规则的晶体进行修整。

  对人造金刚石连聚晶进行分离整形,主要是根据球磨机对晶体的磨剥作用。球磨机在工作时一般有两种状态:高速转动时为抛落式工作,对晶体起破碎作用。低速工作时为泻落式工作,对晶体起磨削作用。我们就是根据泻落式工作原理对金刚石的连聚晶进行整形分离的。另外,合理装球、球料比、球磨时间等参数对金刚石的整形效果都有一定的影响, 所以要针对金刚石的特点选择适当的工艺参数。

  1、球磨筒

  球磨机的工作方式主要取决于筒体的转动。一般为三辊四筒式球磨机。根据原料多少,选择一定容积的球磨罐及钢球的配比,装入罐中,磨合适的时间后,取出待筛分。

  2、球料比

  球料比对连聚晶的分离、晶形的修整起着重大的作用。球量过大会造成金刚石的过度破碎,球量偏小又达不到分离连聚晶的目的。球径的选择主要是根据球磨物质的材质和粒度来选择。

  3、球配比及球磨时间

  球的配比和球磨时间是整形的关键。大球不足使得连聚晶分不开, 配入一定量的大球时,连聚晶明显减少,但片状晶体增加,浑圆化程度差。为此采用了先分离后整形的二次整形方法。各类球的配比为二种组合,分离作用时用大中小球按比例在三辊四筒球磨机上球磨足够时间, 随之将大球取出, 再配入起修整作用的中小球,再球磨设定时间。这样即达到了分离作用, 又不使金刚石过分破碎, 浑圆化程度高。

  由于金刚石整形的粒径不同, 因此球的配比也要相应地变化。通常整形料的粒度以目为界, 大于目的金刚石整形时大球比例相对多些, 小于目的金刚石整形时相应地减少大球的比例。一般调整幅度为。连聚晶的含量也是球配比的参考因素。如果连聚晶的含量高, 可以适当的增加大球的比例, 反之则降低大球的比例。总之在选择球配比时主要是根据所需整形原料的连聚晶的含量和粒度而定, 这样才能得到较好的整形效果。

  球磨时间需经过多次试验找到最理想的时间。时间过长金刚石会过度磨损, 时间不足又达不到分离整形的效果。

  二、不规则颗粒的浑圆处理

  金刚石后处理工序中加强了对颗粒的整形处理,如钝化处理、浑圆处理等,可以提高产品质量,增加品种。比如采用气流磨对无定形的金刚石晶体进行浑圆化处理,是借助压缩空气,通过一个喷嘴,沿切线方向将空气高速喷入一个合金钢的圆筒内,使圆筒内的金刚石在高速气流作用下,在筒内产生强有力的漩涡式的运动轨迹,造成金刚石与筒壁、金刚石与金刚石之间的相互碰撞和摩擦,使强度低和有结晶缺陷的颗粒破碎,使强度高的不规则颗粒的棱角钝化或浑圆化,使之达到整形和提高质量的目的。

  参考文献:

  赵海奇 李秋芳 人造金刚石整形工艺的研究

  王光祖《超硬材料》

关键字:金刚石
[责任编辑:woody]
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