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单晶金刚石的特点有什么

来源:http://www.dmidiamond.com/news442343.html发布时间:2020/8/18 10:12:00


       单晶金刚石由于存在各向异性,导致其在加工、使用过程中会存在方向性的问题,且大块单晶金刚石的制备在目前的合成条件下很难实现,由此人们想到了用聚晶金刚石(PCD)来代替单晶金刚石。


       在自然界中存在的天然PCD有卡布那多(Carbonado)和巴拉斯(Ballas)两种。卡布那多是一种由许多细粒金刚石与其它物质聚结成的块状PCD,很早人们称其为黑金刚石。巴拉斯其外形似球,坚硬的外壳由辐射状金刚石构成。它们除具有高硬度外,还具有高韧性、无方向性、无解理面等特点。但自然界中储量甚少。自从人造金刚石问世以来,50年代起人们就试图在超高压高温条件下能合成出其性能及结构与卡布那多及巴拉斯相似的PCD,其国家先后有美国、前苏联、南非、中国等。70年代初期已有产品开始用于工业领域,如美国通用电气公司(GE)在1972年推出的Compax商品,是一种带硬质合金衬底的多晶金刚石复合体;英国De Beers公司在1976年推出的Syndite也属同类型商品;中国在1972年推出的JRS产品是一种整体式的柱状PCD。

      人工合成的PCD是一种以许多细金刚石为原料,在有或无添加剂参与和超高压高温条件下聚结而成的金刚石聚集体。

       与单晶金刚石相比PCD具有以下特点:① 可以直接合成或加工成特定规整形状;② 可以设计或预测新产品的性能,赋予产品必要的特点,从而适应特定用途。正因如此PCD超硬材料才显示了强大的生命力。表1列出了PCD超硬材料与其它工具材料性能对比。

        PCD目前主要用于切削工具、石油钻探工具、拉丝模、矿山开采和耐磨元件等。由于聚晶是多晶结构,磨损无方向性,晶粒间隙可储存润滑油,用于拉丝模,不仅使用寿命比天然单晶拉丝模高,而且拉拔金属丝的表面质量好。PCD被成功地用于制造各种刀具,包括车刀、铣刀和镗刀等,用于加工高硬、耐磨的金属及非金属材料,其性能远远高于硬质合金或单晶金刚石刀具。

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