Новини

Синтетичен диамант

Диамантеният зърно обикновено се използва за описание на малки зърна (≈0,00004 инча) синтетичен диамант, използван като основна суровина за PDC фрези.По отношение на химикалите и свойствата изкуственият диамант е идентичен с естествения диамант.Производството на диамантени песъчинки включва прост химически процес: обикновеният въглен се нагрява при изключително високо налягане и температура.На практика обаче производството на диамант далеч не е лесно.

Индивидуалните диамантени кристали, съдържащи се в диамантени песъчинки, са различно ориентирани.Това прави материала здрав, остър и, поради твърдостта на съдържащия се диамант, изключително устойчив на износване.Всъщност произволната структура, открита в свързания синтетичен диамант, се представя по-добре при срязване от естествените диаманти, тъй като естествените диаманти са кубични кристали, които лесно се разрушават по своите подредени, кристални граници.

Диамантеният зърно обаче е по-малко стабилен при високи температури от естествения диамант.Тъй като металният катализатор, уловен в структурата на песъчинките, има по-висока степен на топлинно разширение от диаманта, диференциалното разширение поставя връзките диамант-диамант под срязване и, ако натоварванията са достатъчно високи, причинява повреда.Ако връзките се провалят, диамантите бързо се губят, така че PDC губи своята твърдост и острота и става неефективен.За да се предотврати такава повреда, PDC фрезите трябва да бъдат подходящо охладени по време на пробиване.

Диамантени маси

За да се произведе диамантена маса, диамантените зърна се синтероват с волфрамов карбид и метално свързващо вещество, за да се образува богат на диаманти слой.Те са с форма на вафла и трябва да бъдат направени възможно най-дебели структурно, тъй като обемът на диаманта увеличава живота на износване.Най-висококачествените диамантени маси са ≈2 до 4 мм, а напредъкът на технологиите ще увеличи дебелината на диамантените маси.Подложките от волфрамов карбид обикновено са високи ≈0,5 инча и имат същата форма и размери на напречното сечение като диамантената маса.Двете части, диамантена маса и субстрат, образуват фреза (фиг. 4).

Оформянето на PDC в полезни форми за фрези включва поставяне на диамантен песъчинки, заедно с неговия субстрат, в съд под налягане и след това синтероване при висока температура и налягане.

PDC фрезите не могат да бъдат допускани да превишават температури от 1382°F [750°C].Прекомерната топлина води до бързо износване, тъй като диференциалното топлинно разширение между свързващото вещество и диаманта има тенденция да счупи врасналите диамантени зърна кристали в диамантената маса.Силата на връзката между диамантената маса и субстрата от волфрамов карбид също е застрашена от диференциалното термично разширение.