طرق المعدنة السطحية للماس

في المقال الأخير ، تحدثنا عن سبب ومبدأ تعدين سطح الماس. في هذه الفترة ، سنتحدث عن الطرق الشائعة لتعدين سطح الماس في الداخل والخارج ، بما في ذلك بشكل أساسي الطلاء الكيميائي ، وطريقة الاستحمام بالملح ، والطلاء بالبخار بالفراغ ، والتلبيد المغطى بالمسحوق

 

1. الطلاء الكيميائي بالإضافة إلى الطلاء الكهربائي
تشير هذه الطريقة تحديدًا إلى ترسيب المعادن أولاً مثل Ni أو Co أو Cu أو Ni-W و Co-W والمعادن المركبة الأخرى على سطح الماس من خلال تفاعل الأكسدة والاختزال لجعل الماس يصل إلى المتجر ، ثم طلاءه بالكهرباء إلى الحصول على الطلاء المطلوب. عادةً ما تُستخدم منتجات الطلاء الكيميائي والطلاء الكهربائي لجزيئات الماس فقط للأدوات المرتبطة بالراتنج ، والتي يمكن أن تزيد من خشونة السطح لجزيئات الماس ، وتحسن قوة الإمساك الفيزيائية للرابطة على الجسيمات ، وفي الوقت نفسه ، يمكن للطلاء تعويض العيوب الداخلية لجزيئات الماس وتحسين خواصها الميكانيكية واستقرارها الحراري.
تجدر الإشارة إلى أن الطلاء أو الطلاء غير الكهربائي للنيكل والكوبالت والنحاس على سطح الماس لا ينطبق على أدوات الرابطة المعدنية. حتى المنتجات المطلية بسبائك Ni-W و Co-W لا يمكن استخدامها في أدوات الربط المعدني ، لأن Ni و Co هي عناصر رسومية ولا يمكن أن تلعب دور الربط المعدني.

2. طريقة الاستحمام بالملح
طلاء حمام الملح هو إضافة مسحوق معدني مثل Ti أو Cr في الكلوريد ، ثم وضع جزيئات الماس في المحلول المختلط ، وتسخين المحلول إلى 850 درجة ~ 1100 درجة. بعد معالجة حمام الملح لمدة ساعة إلى ساعتين ، يتم تشكيل طلاء الكربيد المقابل على سطح الماس. الميزة الرئيسية لهذه الطريقة هي أن الطلاء مدمج بقوة مع الماس ؛ العيب هو أن درجة حرارة الطلاء عالية ، وعملية فصل الماس عن حمام الملح بعد الطلاء معقدة ، وتكلفة الطلاء عالية.

3. تصفيح فراغ
يجب طلاء سطح الماس المستخدم في أدوات الماس المرتبطة بالمعادن ، مثل شفرات المنشار والقطع الجيولوجية ، بعناصر تشكيل كربيد قوية ، مثل Ti ، و cr ، و Mo ، و w ، و V ، وما إلى ذلك. يتم ترسيب هذه المعادن بشكل عام على الماس السطح عن طريق الطلاء بالفراغ ، لكن هذه الطريقة تتطلب معدات فراغ ، والعملية معقدة. في الوقت الحاضر ، تشمل تقنيات الطلاء بالفراغ المستخدمة بشكل شائع في الداخل والخارج ما يلي:
(1) ترسيب البخار الفيزيائي بالفراغ (PVD)
يشير ترسيب البخار الفيزيائي بالفراغ إلى استخدام المغطي بالتبخير بالفراغ ، أو المغطي بالرش المغنطروني أو المغطي بالحزمة الأيونية وغيرها من المعدات لفراغ المعدن المستهدف إلى ذرات أو جزيئات أو أيونات وإيداعها مباشرة على سطح قطعة الطلاء. وفقًا لطرق التغويز المختلفة أثناء الطلاء ، يمكن تقسيم الطريقة إلى تصفيح بالتبخير بالفراغ وطلاء بالتبخير بالفراغ وطلاء أيون مفرغ.
ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة لها بعض العيوب ، مثل كمية الطلاء المفردة المنخفضة ، والطلاء غير المتساوي ، والطلاء الذي يسهل تفويته ، والالتصاق المادي بين الطلاء والماس ، وعدم وجود تركيبة معدنية كيميائية ، وما إلى ذلك ؛ من أجل الحصول على أفضل هيكل طلاء ، من الصعب تحقيق التطبيق الصناعي بسبب الطلاء المتكرر.
(2) ترسيب البخار الكيميائي بالفراغ (CVD)
ترسيب البخار الكيميائي (CVP) هو تكوين طلاءات عن طريق تفاعل كيميائي للمواد الغازية على الأسطح الصلبة تحت ضغط ودرجة حرارة وظروف زمنية معينة. يشير CVD عمومًا إلى إدخال المركبات الغازية (مثل الهاليدات ، إلخ) للمعدن المطلي في غرفة التفاعل للجزء المطلي ، والتحلل الحراري أو التوليف الكيميائي للتلامس مع قطعة العمل لتشكيل الطلاء.
ومع ذلك ، فإن درجة حرارة التفاعل لهذه الطريقة تصل عمومًا إلى 900 ~ 1200 درجة ، مما يسهل إتلاف الماس ؛ مثل PVD ، يصعب اختراق طور الغاز التفاعلي في الجسيمات المتراكمة ، وكمية الطلاء الفردي منخفضة ، والتكلفة مرتفعة.

4. مسحوق مغطى بالتلبيد
يُطلق على استخدام تفاعل التلامس بين مسحوق المعدن والماس عند درجة حرارة عالية لتشكيل طبقة كربيد أو طبقة معدنية على سطح الماس طريقة التلبيد المغطاة بالمسحوق أو طريقة تفاعل تلامس المسحوق الصلب. تشكيل الطلاء هو في الواقع أن أكاسيد المعدن في المسحوق (مثل WO3 ، WO2 ، MoO3 ، MoO2) متطايرة عند درجة حرارة عالية وتتفاعل مع ذرات الكربون على سطح الماس لتشكيل الكربيدات.
على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن تزيد من كمية الطلاء الفردي ، نظرًا لأن درجة حرارة الطلاء أعلى بشكل عام من 850 درجة ، سيتأكسد الماس وسيتم تقليل مقاومة الانضغاط. تظهر نتائج التطبيق الفعلية أن تحسين أداء أداة الماس ليس واضحًا.