Wie wird Diamond verwendet?

Diamantunterricht

Diamant, das ein Mineral aus Kohlenstoffelementen besteht, hat eine chemische Formel von C. Diamond ist die schwierigste Substanz, die natürlich in der Natur auftritt. Die absolute Härte von Diamanten ist das 4-fache der von Corundum und den 8-fachen der von Quarz. Die detaillierte absolute Härte lautet wie folgt:

Diamond: 10000-2500.

Corundum: 2500-2100.

Quarz: 1550-1200.

Elektronische Struktur und Kristallstruktur der Diamantstruktur:

Elektronische Struktur: Nach der Hybridtheorie, wenn der C-Atom reagiert, erregt ein 2S-Elektron an das 2-PZ-Orbital. Eins Orbital und drei P-Orbitale werden gemischt, um vier neue Orbitale-SP3-äquivalente Hybrid-Orbitale zu bilden. Jeder SP3-Hybrid-Orbital hat 1/4 der S-Komponente und 3/4 der P-Komponente, und die Formen sind alle gleich. Die Winkel zwischen den Symmetrieachsen der vier Spuren sind alle 109,28.

Synthetische Diamantanforderungen für Reaktionsgefäße:

(1) gute Druckübertragungsleistung;

(2) gute Dichtungsleistung;

(3) gute Isolationsleistung;

(4) gute Wärmedämmleistung;

(5) gute thermische Stabilität;

(6) gute chemische Stabilität;

(7) gute Bearbeitungsleistung.

Arten von Diamantwerkzeugen

① Natürliches Diamantwerkzeug: Natürlicher Diamant wurde für Hunderte von Jahren als Schneidwerkzeug verwendet. Das natürliche Einkristall-Diamantwerkzeug wurde fein gemahlen, die Schneidkante kann geschärft werden, und der Schneidkantenradius kann 0,002 um erreichen, was ultradünnes Schneiden realisieren kann. Es ist ein anerkanntes, ideales und unersetzliches ultra-präzises Bearbeitungswerkzeug, um extrem hohe Werkstückgenauigkeit und extrem niedrige Oberflächenrauheit zu verarbeiten.

② PCD-Diamantwerkzeuge: Natürliche Diamanten sind teuer, und Diamanten werden in der Schneid- und Verarbeitung häufig verwendet, sind polykristalline Diamanten (PCD). Seit den frühen 70er Jahren wurden Polycrystauin-Diamanten (kurzfristig) nach seinem Erfolg hergestellt, nach seinem Erfolg wurden natürliche Diamantwerkzeuge von synthetischen polykristallinen Diamanten auf viele Gelegenheiten ersetzt. PCD hat eine reiche Rohstoffquelle, und der Preis ist nur ein Zehntel bis ein Zehntel des natürlichen Diamanten.

③ CVD-Diamond-Tools: Seit den späten 70er Jahren bis Anfang der 1980er Jahre ist die CVD-Diamond-Technologie in Japan erschienen. CVD-Diamond bezieht sich auf die Verwendung der chemischen Dampfabscheidung (CVD), um einen Diamantfilm auf einer heterogenen Matrix (wie zementierter Hartmetall, Keramik usw.) zu synthetisieren. CVD Diamond hat genau die gleiche Struktur und Eigenschaften wie natürlicher Diamant.

Im Vergleich zum natürlichen Diamanten ist die Leistung des CVD-Diamanten sehr nahe. Es hat die Vorteile natürlicher Einkristall-Diamant und polykristalliner Diamant (PCD) und überwindet ihre Mängel in gewissem Maße.

Anwendung von Diamantwerkzeugen

Diamantwerkzeuge werden meistens zum Feinschneiden und Bohren von Nichteisenmetallen und Nichtmetallmaterialien bei hohen Geschwindigkeiten verwendet. Geeignet zum Verarbeiten verschiedener verschleißfestes Nichtmetalle, wie z. B. glasfaserverstärkte Kunststoffpulver-Metallurgie-Leerzeichen, keramische Materialien usw.; verschiedene verschleißfeste Nichteisenmetalle, wie verschiedene Siliziumaluminiumlegierungen; verschiedene Nichteisenmetalle.

Der Nachteil von Diamantwerkzeugen ist eine schlechte thermische Stabilität. Wenn die Schnitttemperatur 700 ℃ ~ 800 ℃ übersteigt, verliert es vollständig seine Härte. Außerdem ist es nicht zum Schneiden von Eisenmetallen geeignet, da Diamant (Kohlenstoff) leicht mit Eisen bei hohen Temperaturen interagiert. Atomaraktion wandelt Kohlenstoffatome in die Graphitstruktur um, und das Werkzeug ist leicht beschädigt.