1. Карбидпен қапталған алмас өндірісі
Металл ұнтағын алмаспен араластыру, белгіленген температураға дейін қыздыру және вакуумда белгілі бір уақыт бойы оқшаулау принципі. Бұл температурада металдың бу қысымы жабуға жеткілікті, сонымен бірге металл алмас бетінде адсорбцияланып, қапталған алмас түзеді.
2. Қапталған металды таңдау
Алмаз жабынын берік және сенімді ету үшін, сондай-ақ жабын құрамының жабын күшіне әсерін жақсы түсіну үшін жабын металын таңдау қажет. Біз алмастың С-ның аллооморфизмі екенін, ал оның торы тұрақты тетраэдр екенін білеміз, сондықтан металл құрамын жабындау принципі металдың көміртегіге жақсы жақындығы болып табылады. Осылайша, белгілі бір жағдайларда шекарада химиялық өзара әрекеттесу жүріп, берік химиялық байланыс түзеді және Me-C мембранасы пайда болады. Алмаз-металл жүйесіндегі инфильтрация және адгезия теориясы химиялық өзара әрекеттесу тек адгезия жұмысы AW> 0 болғанда және белгілі бір мәнге жеткенде ғана болатынын көрсетеді. Периодтық кестедегі Cu, Sn, Ag, Zn, Ge және т.б. сияқты қысқа периодтық В тобының металл элементтері С-ға нашар жақындыққа және адгезия жұмысы төмен, ал түзілген байланыстар күшті емес және таңдалмауы керек молекулалық байланыстар болып табылады; Ұзын периодтық кестедегі Ti, V, Cr, Mn, Fe және т.б. сияқты өтпелі металдардың C жүйесімен адгезия жұмысы жоғары. C және өтпелі металдардың өзара әрекеттесу күші d қабатындағы электрондардың санымен артады, сондықтан Ti және Cr металдарды жабуға қолайлырақ.
3. Шаммен тәжірибе
8500C температурада гауһар металл карбидін қалыптастыру үшін алмас бетіндегі белсендірілген көмір атомдарының бос энергиясына және металл ұнтағына жете алмайды, ал металл карбидін қалыптастыру үшін қажетті энергияға жету үшін кем дегенде 9000C жетеді. Дегенмен, егер температура тым жоғары болса, ол гауһардың термиялық жану шығынын тудырады. Температураны өлшеу қателігінің және басқа факторлардың әсерін ескере отырып, жабын сынағының температурасы 9500C-қа орнатылады. Оқшаулау уақыты мен реакция жылдамдығы арасындағы байланыстан (төменде) көрініп тұрғандай,? Металл карбидін түзілу бос энергиясына жеткеннен кейін реакция тез жүреді және карбидтің түзілуімен реакция жылдамдығы біртіндеп баяулайды. Оқшаулау уақытының ұзаруымен қабаттың тығыздығы мен сапасы жақсаратыны сөзсіз, бірақ 60 минуттан кейін қабаттың сапасына айтарлықтай әсер етпейді, сондықтан біз оқшаулау уақытын 1 сағатқа орнатамыз; вакуум неғұрлым жоғары болса, соғұрлым жақсы, бірақ сынақ жағдайларымен шектелетіндіктен, біз әдетте 10-3 мм сынап бағанасын қолданамыз.
Қаптаманың кірістіру қабілетін арттыру принципі
Тәжірибелік нәтижелер ұрық денесінің қапталған алмасқа қарағанда қапталған алмасқа берік екенін көрсетеді. Ұрық денесінің қапталған алмасқа күшті қосылу қабілетінің себебі, жеке алғанда, кез келген қапталмаған жасанды алмастың бетінде немесе ішінде беткі ақаулар мен микрожарықтар болады. Бұл микрожарықтардың болуына байланысты алмастың беріктігі төмендейді, ал екінші жағынан, алмастың С элементі ұрық денесінің компоненттерімен сирек әрекеттеседі. Сондықтан, қапталмаған алмастың шина корпусы таза механикалық экструзиялық қаптама болып табылады және мұндай қаптама кірістірі өте әлсіз. Жүктеме түскеннен кейін, жоғарыда аталған микрожарықтар кернеу концентрациясына әкеледі, бұл қаптама кірістіру қабілетінің төмендеуіне әкеледі. Артық жүктелген алмас жағдайы басқаша, металл пленкамен қапталуына байланысты алмас торының ақаулары мен микрожарықтар толтырылады, бір жағынан қапталған алмастың беріктігі артады, екінші жағынан, микрожарықтармен толтырылғанда, кернеу концентрациясы болмайды. Ең бастысы, шина корпусындағы байланысқан металдың инфильтрациясы алмас бетіндегі көміртегіге айналады, қосылыстардың инфильтрациясы. Нәтижесінде алмас бетіндегі байланысқан металдың сулану бұрышы 100°-тан 500°-қа дейін артады, алмасты сулау үшін байланысқан металды айтарлықтай жақсартады, шинаның корпусын бастапқы экструзиялық механикалық қаптамамен байланыстырушы қаптамаға, атап айтқанда, жабатын алмас пен шина корпусының байланысына орнатады, осылайша ұрықтың денесінің жағдайын айтарлықтай жақсартады.
Қаптаманы орнату мүмкіндігі. Сонымен қатар, біз басқа да факторлар, мысалы, күйдіру параметрлері, қапталған гауһар бөлшектерінің өлшемі, дәрежесі, ұрық денесінің бөлшектерінің өлшемі және т.б., қаптаманы енгізу күшіне белгілі бір әсер етеді деп санаймыз. Тиісті күйдіру қысымы престеу тығыздығын арттырып, ұрық денесінің қаттылығын жақсарта алады. Тиісті күйдіру температурасы мен оқшаулау уақыты шинаның корпусының құрамы мен қапталған металл мен гауһардың жоғары температуралы химиялық реакциясын күшейте алады, осылайша байланыс қаптамасы берік бекітіледі, гауһар сыныбы жақсы, кристалдық құрылымы ұқсас, фазасы ұқсас ериді және қаптаманың жиынтығы жақсырақ болады.
Лю Сяохуйден үзінді
Жарияланған уақыты: 13 наурыз 2025 ж.
