Como o diamante é usado

Instrução Diamante

O diamante, que é um mineral composto por elementos de carbono, tem fórmula química C. O diamante é a substância mais dura que ocorre naturalmente na natureza. A dureza absoluta do diamante é 4 vezes maior que a do corindo e 8 vezes maior que a do quartzo. A dureza absoluta detalhada é a seguinte:

Diamante: 10.000-2.500

Corindo: 2500-2100

Quartzo: 1550-1200.

Estrutura eletrônica e estrutura cristalina da estrutura do diamante:

Estrutura eletrônica: De acordo com a teoria híbrida, quando o átomo C está reagindo, ele excita um elétron 2s para o orbital 2pz. Um orbital s e três orbitais p são misturados para formar quatro novos orbitais - orbitais híbridos equivalentes a sp3. Cada orbital híbrido sp3 tem 1/4 do componente s e 3/4 do componente p, e as formas são todas iguais. Os ângulos entre os eixos de simetria das quatro trilhas são todos 109,28.

Requisitos de diamante sintético para vasos de reação:

(1) Bom desempenho de transmissão de pressão;

(2) Bom desempenho de vedação;

(3) Bom desempenho de isolamento;

(4) Bom desempenho de isolamento térmico;

(5) Boa estabilidade térmica;

(6) Boa estabilidade química;

(7) Bom desempenho de usinagem.

Tipos de ferramentas diamantadas

① Ferramenta de diamante natural: O diamante natural tem sido usado como ferramenta de corte há centenas de anos. A ferramenta de diamante de cristal único natural foi finamente retificada, a aresta de corte pode ser afiada e o raio da aresta de corte pode atingir 0,002 μm, o que pode realizar cortes ultrafinos. É uma ferramenta de usinagem de ultraprecisão reconhecida, ideal e insubstituível para processar peças com precisão extremamente alta e rugosidade superficial extremamente baixa.

② Ferramentas diamantadas PCD: Os diamantes naturais são caros e os diamantes amplamente utilizados no corte e processamento são diamantes policristalinos (PCD). Desde o início da década de 1970, diamantes policristalinos (PCD, abreviadamente) preparados por tecnologia de síntese de alta temperatura e alta pressão foram desenvolvidos. Após seu sucesso, as ferramentas de diamante natural foram substituídas por diamantes policristalinos sintéticos em muitas ocasiões. O PCD possui uma rica fonte de matérias-primas e seu preço é de apenas um décimo a um décimo do preço do diamante natural.

③ Ferramentas diamantadas CVD: Desde o final da década de 1970 até o início da década de 1980, a tecnologia de diamante CVD apareceu no Japão. Diamante CVD refere-se ao uso de deposição química de vapor (CVD) para sintetizar um filme de diamante em uma matriz heterogênea (como metal duro, cerâmica, etc.). O diamante CVD tem exatamente a mesma estrutura e características do diamante natural.

Comparado com o diamante natural, o desempenho do diamante CVD é muito próximo. Tem as vantagens do diamante de cristal único natural e do diamante policristalino (PCD) e supera suas deficiências até certo ponto.

Aplicação de ferramentas diamantadas

As ferramentas diamantadas são usadas principalmente para corte fino e mandrilamento de metais não ferrosos e materiais não metálicos em altas velocidades. Adequado para processar vários não-metais resistentes ao desgaste, como peças plásticas reforçadas com fibra de vidro para metalurgia do pó, materiais cerâmicos, etc.; vários metais não ferrosos resistentes ao desgaste, como várias ligas de silício-alumínio; diversos acabamentos de metais não ferrosos.

A desvantagem das ferramentas diamantadas é a baixa estabilidade térmica. Quando a temperatura de corte exceder 700°C~800°C, perderá completamente sua dureza; além disso, não é adequado para cortar metais ferrosos, pois o diamante (carbono) interage facilmente com o ferro em altas temperaturas. A ação atômica transforma átomos de carbono em estrutura de grafite e a ferramenta é facilmente danificada.