钻石俗称“钻石”,也就是我们常说的钻石。 它是一种由纯碳组成的矿物,也是自然界中最坚硬的物体。 18世纪末,人们发现珍贵的钻石实际上是碳的同素异形体。 从此,制备人造金刚石成为许多科学家的光荣和梦想。
一个世纪后,碳的另一种元素形式石墨被发现,人们试图模仿自然过程,在超高温高压下将石墨转化为金刚石。
人造金刚石还广泛应用于各种工业和手工艺工业。
切割刀片中的金刚石粉末是当今世界上最硬的磨料。 它通过粉碎大颗粒的金刚石,得到不同尺寸和晶型的金刚石微粉。
刀片中的金刚石微粉具有硬度高、耐磨性好、韧性强、热稳定性好的特点。
金刚石微粉的粒径可分为微米级、亚微米级和纳米级。 与粗颗粒相比,其表面官能团较大,因此在生产过程中,颗粒之间的相互作用大大增加。 另外,随着颗粒尺寸的细化,颗粒本身的缺陷减少,强度必然会提高。
可见金刚石微粉的生产过程是相当困难的。 它不仅是颗粒细化的过程,而且还伴随着晶体结构和表面物理化学性质的变化。
因此,金刚石微粉的生产过程是一个涉及机械、粉体工程、力学、物理化学、现代仪器和检测技术等多学科的工程技术问题。
微粉制造
随着尖端技术和高端制造发展的需要,许多精密器件对表面光洁度有很高的要求,如计算机磁盘、磁头、光通信器件、光学晶体、半导体衬底等器件,需要精密抛光的。 如果表面有超过允许范围的凸面、划痕或附着异物,则不能保证设计的精度和性能。
金刚石微粉是将粗粒单晶金刚石破碎、分级而得。
破碎方式
一般来说,将中粗粒物料破碎至微米或亚微米粒度有两种基本方式,即机械冲击式破碎和气流破碎。
滚筒球磨机是一种以机械破碎为主,具有适度的低速冲击的破碎设备。 从方法上来说,采用球磨机粉碎金刚石生产金刚石微粉是最常用的方法。 球磨机破碎法在我国金刚石微粉的生产中已使用多年,并取得了较为满意的效果。
但由于生产效率低的缺点,已被气流粉碎机所取代。 气流粉碎机以压缩空气为工作介质。 压缩空气通过特制的超音速喷嘴高速喷入粉碎室。 气流高速携带物料。 运动引起物料之间的强烈碰撞、摩擦和剪切,从而达到破碎的目的。
根据动能公式,动能的大小与质量和速度的平方成正比。 当作用在颗粒上的力大于其破坏应力时,就会发生碎裂。 高速冲击碰撞导致颗粒体积破碎,而剪切和研磨作用导致颗粒表面破碎。 这种破碎方法非常有利于金刚石微粉的生产,因为它可以产生理想的颗粒形状。 气流粉碎机的最大优点是不受机械线速度的限制,可以产生很高的气流速度。 特别是超音速气流粉碎机可以产生数倍于音速的流量,因此可以产生巨大的动能,更容易获得微米级的颗粒。 和亚微米超细粉末。 从破碎原理来看,此类机器对于金刚石微粉的生产更有前景。
喷射粉碎机
分级方法
粒度分级是金刚石微粉生产过程中非常重要的一道工序。 它涉及到金刚石微粉的生产效率和质量。 目前国内应用最广泛的金刚石微粉粒度分级方法之一是采用自然沉降和离心相结合的工艺生产微粉。
粒子图像分析仪
自然沉降法是直接应用斯托克斯定律的一种分选方法。 根据相同比重的颗粒在水中因粒径不同而沉降速度不同的原理,通过控制沉降高度和沉降时间来对粒径进行分级。 虽然设备简单、操作方便、质量稳定,但生产周期长、劳动效率低。
离心法本质上是沉降法的一种。 它将沉淀池置于高速旋转的圆盘中,加快颗粒的沉降速度,从而大大缩短测量时间,提高测量精度,使超细颗粒的检测成为可能。 目前的离心式粒度分析仪旋转速度超过20000转/分钟,检测限达到纳米级。
15nm金刚石微粉离心粒度分析仪测试结果
微粉型
单晶金刚石 国产金刚石微粉多以I型单晶金刚石为原料制成。 由于I型材料固有的杂质含量高、强度低的特点,无法满足高端市场金刚石微粉的产品要求。
国内少数金刚石微粉生产企业采用II型或III型单晶金刚石为原料生产金刚石微粉。 据市场反馈,这种微粉的加工效率比普通金刚石粉大得多,耐磨性提高30%以上。
目前,大多数切割刀产品都使用II型或III型磨料金刚石碎片,它们具有更高的切割锋利度。
聚晶金刚石 聚晶金刚石粉的特点是脆性。 其颗粒形状不规则、准圆形,表面粗糙、凹凸不平。 当颗粒受到应力时,它们的脆性导致颗粒破裂,从而产生新的锋利边缘。 切削尖,自锐性更好。
这种金刚石微粉更适合制作树脂结合剂砂轮等,具有柔和的精细研磨和抛光效果。
★结论★
毫无疑问,金刚石微粉是开发高品质、精密、锋利产品不可缺少的磨料。 其应用前景十分广阔,应用领域正在不断扩大。
公司简介
深圳市SST科技有限公司(简称SST SST)以“让一切磨削加工变得简单”为宗旨,倡导磨削加工系统方法论,于2015年创立于中国深圳,植根于磨削加工精神技术创新,立足于追求梦想、创造价值的企业文化。
基于对客户现场的深入解读、创新的磨具设计以及磨削系统方法论的实际应用,西斯特的磨削理念可以服务于航空航天、医疗器械、集成电路、磁性材料、汽车造船、蓝宝石等领域的磨削加工。功能陶瓷,为半导体制造、消费电子制造、汽车制造等行业提供高端磨料产品。
威斯特科技始终以先进的技术、高性能的产品和优质的服务理念引领工业革命,创造无限可能。
标题:金刚石微粉的生产工艺过程是怎样的?
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