حلول لنحاس أدوات الماس أحادي الطبقة

ملخص وتحليل الحالة البحثية لنحاس أدوات الماس أحادي الطبقة:
1. البحث عن سبائك النحاس 
1.1 السبائك القائمة على النيكل

• تستخدم على نطاق واسع ، مثل سبائك NI-CR (التي تحتوي على CR و SI و B والعناصر الأخرى) من خلال تحريض عالي التردد أو نحاس الفراغ (1050 درجة -1100 ، الحفاظ على الحرارة لعدة ثوان لعدة دقائق) ، وتوليد الواجهة carbides مثل cr₃c₂ و cr₇c₃ ، والتي تحسن بشكل كبير من قوة البدودة.
• تستخدم سويسرا رش اللهب جنبًا إلى جنب مع نحاس محمي الأرجون ، وتتحقق ألمانيا من أن كفاءة الطحن الخاصة بها تزيد عن 3.5 أضعاف أدوات الطلاء الكهربائي. -
• أكدت جامعة نانجينغ لعلماء الطيران وعلماء الفضاء في الصين أن طبقة كربيد هي مفتاح الترابط من خلال تحليل رد فعل الواجهة.

 

1.2 سبائك الفضة

• يولد حشو Ag-Cu-Ti (مثل Ag67 ٪ -CU20 ٪ -TI12 ٪) طبقة TIC في نحاس الفراغ ، وتصل قوة الترابط إلى 133 ميجا بايت (معهد هاربين للتكنولوجيا).
• يمكن أن تتجول سبائك Ag-Cu مع CR المضافة في الهواء ، ويتم إنشاء Cr₃c₂ في الواجهة لتجنب جرافيت الماس في درجات حرارة عالية (جامعة نانجينغ للملاحة الجوية والفضاء).

 

1.3 السبائك القائمة على النحاس

• تشكل CU-SN-TI-ZR والسبائك الأخرى هياكل TIC متعددة الطبقات من خلال نحاس الفراغ (930 درجة مئوية). تتمتع مواد النحاس القائمة على النحاس بجامعة شيان جياوتونج بدرجة حرارة ناضحة منخفضة ، وتقلل من الأضرار الحرارية من الجزيئات الكاشطة ، ولديها قدرة أوسع على التكيف.
• قارنت جامعة تايوان فراغ الفراغ والليزر ووجدت أن ظروف الفراغ تشكل أفلامًا مستمرة TIC ، في حين أن عمليات الليزر تولد طبقات متقطعة فقط.

 

2. عملية النحاس وتحسين المعلمة 
2.1 طريقة العملية

• نداء الحث عالي التردد: السرعة السريعة (عدة ثوان إلى عشرات الثواني) ، المناسبة للسبائك القائمة على النيكل ، تتطلب حماية الأرجون أو الغاز المحلي.
• فرن الفراغ النحاس:التحكم الدقيق في درجة الحرارة (مثل 920 درجة مئوية -1000 ° C ، والعزل لـ 10-25 دقيقة) ، وتفاعل واجهة كافية ، وحماية الماس من الأكسدة.
• النحاس بالليزر: تُظهر التجارب في جامعة تايوان أنها فعالة للغاية (مكتملة في 10 ثوان) ، لكن استمرارية طبقة كربيد الواجهة سيئة.

 

 

 

2.2 المعلمات الرئيسية

• درجة حرارة: سيؤدي المرتفع إلى الرسم البياني للماس (على سبيل المثال ، يتمتع Ag-Cu-Ti لحام أفضل قوة الترابط عند 940 درجة مئوية).
• وقت الحمل الساخن: تتطلب السبائك المستندة إلى CR وقتًا أقصر (6-30 ثانية) لمنع الانتشار المفرط ؛ تتطلب السبائك المستندة إلى النحاس 10 دقائق لضمان تفاعل واجهة كافية.
• جو وقائي: Argon أو Vacuum (0.

 

3. تفاعل الواجهة وآلية الترابط

• تتفاعل المعادن الانتقالية (TI ، CR) مع سطح الماس لتشكيل طبقة كربيد (cr₃c₂ ، tic ، إلخ) ، وتشكيل رابطة معدنية.
• إن انتشار وإثراء CR في اللحام القائم على النيكل هو المفتاح ، بينما يعتمد اللحام القائم على الفضة على التفاعل النشط لـ TI.
• يؤثر مورفولوجيا الكربيد في الواجهة على قوة الترابط. على سبيل المثال ، يتمتع Cr₇c₃ و Flake Cr₃c₂ بإطلاق النار على تأثيرات مختلفة على استقرار الترابط.

 

4. تقنية ترتيب تحسين الحبوب الكاشطة
4.1 الغرض:

قم بزيادة مساحة الرقاقة ، وتقليل درجة حرارة الطحن ، وتوسيع عمر الأداة (على سبيل المثال ، يمكن للترتيب المحسن أن يؤدي إلى النصف من كمية الماس ويضاعف سرعة القطع).

 

4.2 طريقة التنفيذ

• تكنولوجيا النسخ المتماثل: قالب قالب SI Microporous المودع المودع ، وهو مناسب للمازوح الصغيرة.
• طريقة توزيع قالب القذيفة: الثقوب المسبقة للطلاء الحراري لملء مواد النحاس والحبوب الكاشطة ، مناسبة لأدوات السطح المنحنية المعقدة.
• النماذج الأولية للليزر: استخدم مسح بيانات CAD للليزر للنحاس النقطة الثابتة ، بدقة عالية ولكن تكلفة عالية.

 

5. مقارنة الأداء وتأثير التطبيق

• بالمقارنة مع أدوات الطلاء الكهربائي والتلبيس ، فإن ارتفاع تعرض الحبوب الكاشطة للأدوات المراوغة أكبر (تصل إلى 70 ٪) ، ويتم تحسين قوة الترابط ، ويتم تقليل معدل سفك الماس بشكل كبير.

 

5.1 حالات الاختبار:

• تزيد عمر عجلات طحن الماس المليئة بالماس ، ويتم تقليل درجة حرارة الطحن عالية الكفاءة بنسبة 30 ٪ -50 ٪.
• تبلغ كفاءة شفرات المنشار المليئة بالطبقة المفردة في معالجة الجرانيت 4.9 أضعاف الأدوات الكهربائية.

 

 

6. التحديات الحالية والاتجاهات المستقبلية
6.1 صعوبات المعالجة:

• التحكم عالي الأداء في استقرار الإنتاج الضخم ، والجزيئات الكاشطة الدقيقة (مثل التوزيع الموحد للماس الدراسي الدقيق).

 

6.2 اتجاهات البحث:

• تحسين تكوين المواد النحاس (مثل إضافة عناصر أرضية نادرة لتنظيم قابلية التبلل).
• الإنتاج الآلي (النماذج الليزر النماذج أولية سريعة ، والبحث وتطوير معدات الترتيب التلقائي الكاشطة).
• قم بتوسيع مناطق التطبيق (مثل بتات الحفر النفطية ، ومعالجة الخزانة الدقيقة ، وما إلى ذلك).

 

استنتاج البحث
تحسن تقنية النحاس بشكل كبير من أداء أدوات الماس أحادية الطبقة من خلال الترابط المعدني الكيميائي بين الفصوص. مواد النحاس المستندة إلى النيكل ، والفضية ، والنحاس كل منها لها مزايا خاصة بها.

 

في المستقبل ، من الضروري التغلب على صعوبات الإنتاج على نطاق واسع ، والجمع بين تحسين الترتيب الكاشط مع تطوير مواد نحاس جديدة ، وتعزيز تطبيقه الواسع في مجال المعالجة الفعالة.