1. Karburoz estalitako diamantearen ekoizpena
Metal hautsa diamantearekin nahastearen, tenperatura finko bateraino berotzearen eta denbora jakin batez hutsean isolatzearen printzipioa. Tenperatura horretan, metalaren lurrun-presioa nahikoa da estaltzeko, eta, aldi berean, metala diamantearen gainazalean xurgatzen da diamante estali bat osatzeko.
2. Estalitako metalaren hautaketa
Diamante-estaldura sendoa eta fidagarria izan dadin, eta estalduraren konposizioak estaldura-indarrean duen eragina hobeto ulertzeko, estaldura-metala hautatu behar da. Badakigu diamantea C-ren aloomorfismo bat dela, eta bere sare tetraedro erregularra dela, beraz, metalaren konposizioa estaltzeko printzipioa metalak karbonoarekiko afinitate ona izatea da. Horrela, baldintza jakin batzuetan, elkarreragin kimikoa gertatzen da interfazean, lotura kimiko sendo bat eratuz, eta Me-C mintz bat sortzen da. Diamante-metal sistemaren infiltrazio eta atxikimendu teoriak adierazten du elkarreragin kimikoa atxikimendu-lana AW> 0 denean eta balio jakin batera iristen denean bakarrik gertatzen dela. Taula periodikoan dauden B taldeko metal elementu laburrek, hala nola Cu, Sn, Ag, Zn, Ge, etab., afinitate eskasa dute C-rekiko eta atxikimendu-lan txikia, eta sortzen diren loturak lotura molekularrak dira, ez dira sendoak eta ez dira hautatu behar; Taula periodiko luzeko trantsizio-metalek, hala nola Ti, V, Cr, Mn, Fe, etab., atxikimendu-lan handia dute C sistemarekin. C eta trantsizio-metalen interakzio-indarra handitzen da d geruzako elektroien kopuruarekin, beraz, Ti eta Cr egokiagoak dira metalak estaltzeko.
3. Lanpara esperimentua
8500C-ko tenperaturan, diamanteak ezin du diamantearen gainazaleko karbono atomo aktibatuen eta metal hautsaren energia librea lortu metal karburoa sortzeko, eta gutxienez 9000C-ra iritsi metal karburoa eratzeko behar den energia lortzeko. Hala ere, tenperatura altuegia bada, diamanteak errekuntza termikoagatik galerak sortuko ditu. Tenperatura neurtzeko errorearen eta beste faktore batzuen eragina kontuan hartuta, estalduraren probaren tenperatura 9500C-tan ezarri da. Isolamendu denboraren eta erreakzio abiaduraren arteko erlaziotik ikus daitekeen bezala (behean),? Metal karburoa sortzeko energia librea lortu ondoren, erreakzioa azkar gertatzen da, eta karburoa sortzearekin batera, erreakzio abiadura pixkanaka motelduko da. Ez dago zalantzarik isolamendu denbora luzatu ahala, geruzaren dentsitatea eta kalitatea hobetuko direla, baina 60 minutu igaro ondoren, geruzaren kalitatea ez da asko aldatzen, beraz, isolamendu denbora ordubetez ezarri dugu; zenbat eta hutsune handiagoa izan, orduan eta hobeto, baina probaren baldintzetara mugatuta, oro har, 10-3mmHg erabiltzen dugu.
Paketearen txertatze gaitasuna hobetzeko printzipioa
Esperimentu-emaitzek erakusten dute fetuaren gorputza diamante estalidunarekiko sendoagoa dela estali gabeko diamantearekiko. Fetuaren gorputzak diamante estalidunarekiko duen inklusio-ahalmen handia da, pertsonalki, gainazaleko akatsak eta mikro-arrailak daudela estali gabeko edozein diamante artifizialaren gainazalean edo barruan. Mikro-arrail horien presentzia dela eta, diamantearen indarra gutxitzen da, bestalde, diamantearen C elementuak gutxitan erreakzionatzen du fetuaren gorputzaren osagaiekin. Beraz, estali gabeko diamantearen pneumatiko-gorputza estrusio mekanikoko pakete bat da soilik, eta pakete-txertatze mota hau oso ahula da. Karga jasan ondoren, aipatutako mikro-arrailek tentsioaren kontzentrazioa eragingo dute, eta horrek pakete-txertatze gaitasuna gutxitzea dakar. Gainkargatutako diamantearen kasua desberdina da, metalezko film bat estaltzen delako, diamante-sarearen akatsak eta mikro-arrailak betetzen dira, alde batetik, diamante estalidunaren indarra handitzen da, bestetik, mikro-arrailduz betetzen denean, ez dago tentsio-kontzentrazio fenomenorik. Garrantzitsuagoa dena, pneumatikoen gorputzean lotutako metalaren infiltrazioa diamantearen gainazalean karbono bihurtzen da. Konposatuen infiltrazioa. Emaitza diamantearen gaineko lotura-metala 100 gradutik gorako 500 gradura igotzea da, eta horrek diamantea bustitzeko lotura-metala asko hobetzea dakar, eta jatorrizko estrusio-pakete mekanikoak estaldura-diamantearen pneumatikoen gorputza lotura-pakete bihurtzen du, hau da, estaldura-diamantearen eta pneumatikoen gorputzaren arteko lotura, eta horrela, gorputz fetala nabarmen hobetzen da.
Paketea txertatzeko gaitasuna. Aldi berean, uste dugu beste faktore batzuek, hala nola sinterizazio-parametroek, diamante estalitako partikulen tamainak, kalitateak, fetuaren gorputzeko partikulen tamainak eta abarrek, eragin handia dutela paketearen txertatze-indarrean. Sinterizazio-presio egokiak prentsatze-dentsitatea handitu eta fetuaren gorputzaren gogortasuna hobetu dezake. Sinterizazio-tenperatura eta isolamendu-denbora egokiak pneumatikoen gorputzaren konposizioaren eta estalitako metalaren eta diamantearen tenperatura altuko erreakzio kimikoa sustatu dezakete, lotura-paketea sendo finkatu dadin, diamantearen kalitatea ona izan dadin, kristal-egitura antzekoa izan dadin, fase berdina disolbagarria izan dadin eta paketea finkatu hobea izan dadin.
Liu Xiaohuiren zatia
Argitaratze data: 2025eko martxoaren 13a
