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金剛石微粉質(zhì)量對PCD復(fù)合片性能的影響

發(fā)布日期：2012-03-19

聚晶金剛石復(fù)合片的PCD層中金剛石體積含量要占到98%以上，余下的是從硬質(zhì)合金基座擴散熔滲上來的催化劑金屬。因此，金剛石微粉的質(zhì)量對于決定燒結(jié)產(chǎn)品的最終性能和一致性具有非常重要的作用。通常，用于生產(chǎn)PCD的金剛石微粉是工業(yè)金剛石粉末合成過程中產(chǎn)生的一個副產(chǎn)品，金剛石單晶主要用作石材切割市場，如金剛石鋸片、金剛石砂輪等。

用于金剛石合成的催化劑主要有兩種：一種是鈷系列的，一種是鐵鎳合金系列的。

目前市場上提供的工業(yè)金剛石微粉具有極寬的質(zhì)量范圍，參差不齊。用于PCD燒結(jié)過程的微粉通常是把粗顆粒金剛石單晶破碎后得來的，因此最初的粗顆粒金剛石單晶的質(zhì)量就會影響到PCD復(fù)合片的質(zhì)量。根據(jù)金剛石燒結(jié)過程的壓力和溫度參數(shù)，金剛石顆粒可能生長成各種形狀，如成為立方形而非八面體型。并且，如果金剛石單晶在催化劑熔池中生長過快，則有可能會在燒結(jié)完成后晶粒的內(nèi)部發(fā)現(xiàn)夾雜有金屬包裹體。

其他的質(zhì)量問題與金剛石微粉的提純和清洗過程有關(guān)，主要是要把金剛石合成過程中發(fā)生的固體合金催化劑材料清洗去除干凈。通常清洗過程是將金剛石微粉溶解在熱的鹽酸和硝酸中，然后清洗和去除任何殘留的雜質(zhì)。如果該過程進(jìn)行的不徹底或不正確，金剛石微粉的表面就會污染上雜質(zhì)，燒結(jié)過程就會進(jìn)行得不那么有效了，引起PCD 性能和質(zhì)量問題。