金剛石工具基礎(chǔ)知識

1、金剛石工具基礎(chǔ)知識粉末及壓制2011.9.17金剛石概述 金剛石為礦物名 極少人造品 寶石級- 80天然品 金剛石 磨料級- 幾乎全部人造品 20天然品寶石級金剛石 經(jīng)過琢磨后 鉆石人造金剛石性質(zhì)成分主要是C，密度：3.52單位：克拉ct 1ct=0.2g硬度高，耐磨性好，強(qiáng)度高，沖擊韌性好，脆性小，熱穩(wěn)定性好，內(nèi)部缺陷少。金剛石和石墨區(qū)別石墨和金剛石都屬于碳單質(zhì)，他們的化學(xué)性質(zhì)完全相同。但金剛石和石墨不是同種物質(zhì)，它們是由相同元素構(gòu)成的同素異型體. 二者的化學(xué)式都是c 石墨原子間構(gòu)成正六邊形是平面結(jié)構(gòu)，呈片狀。 金剛石原子間是立體的正四面體結(jié)構(gòu)，呈金字塔形結(jié)構(gòu)。 金剛石的硬度摩氏硬度10，新

2、摩氏硬度15，顯微硬度10000kg/mm2，顯微硬度比石英高1000倍，比剛玉高150倍。金剛石硬度具有方向性，八面體晶面硬度大于菱形十二面體晶面硬度，菱形十二面體晶面硬度大于六面體晶面硬度。金剛石顏色人造金剛石在生長過程中由于有熔媒的存在，因此含有硼、鎳、錳、鈷、硅、鋁、鈣、鎂等雜質(zhì)，從而呈現(xiàn)不同的顏色和性能。含硼金剛石呈黑色，具有較高的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。含有鎳、錳等金屬的金剛石呈現(xiàn)黃綠色。金剛石中的雜質(zhì)含量越少，顏色越透明，熱穩(wěn)定性越好。黃色和綠色金剛石基本粉末粒度在0.1-1000m的粒子叫粉末顆粒。有大量粉末顆粒組成的聚合體稱為粉末。粉末顆粒分為單顆粒（一次顆粒）和團(tuán)粒（二次顆粒）粉末

3、基本性能基本性能分為化學(xué)性能、物理性能、工藝性能?；瘜W(xué)性能：成分、雜質(zhì)、化合狀態(tài)等；物理性能：顆粒的形狀和大小，粒度分布，密度，比表面積，活性等；工藝性能：松裝密度、振實(shí)密度、流動(dòng)性、壓縮性和成形性等粉末形狀粉末制備1.液態(tài)金屬霧化采用快速流動(dòng)的氣流或液流將熔融金屬粉碎成液滴，而后凝固成金屬粉末顆粒。粉末制備2.還原法制備金屬粉末用還原介質(zhì)還原金屬氧化物粉末制備3.羰基法制備金屬粉末通過金屬羰基合物（M（CO）4）熱分解制備金屬粉末粉末制備4.電解法制備金屬粉末粉末制備5.固態(tài)材料機(jī)械粉碎Mn在大球料比（100：1）中球磨180h后的TEM圖粉末形狀對工藝影響表面光滑的顆粒，流動(dòng)性好，對提高壓

4、坯的密度有利。形狀比較復(fù)雜的粉末，流動(dòng)性差，但對提高壓坯的強(qiáng)度有利。用形狀復(fù)雜的粉末壓制，彈性后效小。形狀簡單、表面光滑的粉末壓制的壓坯彈性后效大，容易出現(xiàn)裂紋和變形。粉末粒度對工藝影響細(xì)粉比粗粉好避免全部采用粗粉粗細(xì)粉末盡量搭配使用細(xì)粉含量多時(shí)，需要的單位壓制壓力增大，同時(shí)沿壓制方向的密度差增大。松裝密度粉末在松散狀態(tài)下落入一個(gè)已知體積的杯中，測得單位容積質(zhì)量叫松裝密度。松裝密度是設(shè)計(jì)成型模具的一個(gè)重要參數(shù)。松裝密度受粉末粒度、粒度組成、顆粒形狀、顆粒內(nèi)空隙因素影響。粉末顆粒粗，松裝密度較大，粉末顆粒愈細(xì)，顆粒間的摩擦增大，則松裝密度較小。較理想狀態(tài)：粗細(xì)粉末搭配使用。松裝密度檢測壓縮性和成

5、形性壓縮性：粉末在壓制過程中的壓縮能力。主要影響因素：粉末顆粒的塑性，夾雜物，顆粒形狀。凡是影響松裝密度的一切因素，都會(huì)不同程度的影響粉末的壓縮性。成形性：粉末壓制后，壓坯保持既定形狀的能力。粉末的成形性可以從壓坯有無裂紋和壓坯的表面狀態(tài)來分析。模壓成形過程3種壓制方式兩種脫模方式壓坯密度均勻性分析影響因素：粉末壓縮性、粉末顆粒形狀、松裝密度、壓制方式、模具潤滑條件、模具表面粗糙度狀況、壓制過程中粉末移動(dòng)狀態(tài)，壓坯的形狀。單向壓制密度分布雙向壓制密度分布不同高徑比下密度分布壓制過程種粉末移動(dòng)狀態(tài)分析簡單形狀壓坯成形過程1.裝粉狀態(tài)。粉末從料靴中較快地進(jìn)入模腔，是粉末顆粒形狀，粒度粗細(xì)的反映。2.壓制前瞬時(shí)的粉末移動(dòng)。僅靠粉末重量做移動(dòng)。3.壓制過程中粉末受壓移動(dòng)，特別是壓坯成形瞬間粉末向結(jié)合面的強(qiáng)制移動(dòng)。如果粉末移動(dòng)不當(dāng)，脫模時(shí)，容易產(chǎn)生裂紋和分層。壓制過程種粉末移動(dòng)狀態(tài)分析壓制過程種粉末移動(dòng)狀態(tài)分析壓制工藝及其操作規(guī)程壓制參數(shù)1.壓制壓力及脫模力2.壓制方式3.壓坯回彈率（彈性后效）4.壓縮比（裝填系數(shù)）壓制過程影響壓坯質(zhì)量的因素1.模具及潤滑劑的影響減少摩擦的方法：采用高硬度的