1. Produção de diamante revestido de carboneto
O princípio consiste em misturar pó metálico com diamante, aquecê-lo a uma temperatura fixa e isolá-lo por um tempo determinado sob vácuo. Nessa temperatura, a pressão de vapor do metal é suficiente para o revestimento e, ao mesmo tempo, o metal é adsorvido na superfície do diamante, formando um diamante revestido.
2. Seleção do metal revestido
Para tornar o revestimento de diamante firme e confiável, e para melhor compreender a influência da composição do revestimento na força do revestimento, o metal de revestimento deve ser selecionado. Sabemos que o diamante é um alomorfismo de C, e sua rede é um tetraedro regular, então o princípio do revestimento da composição metálica é que o metal tem uma boa afinidade pelo carbono. Desta forma, sob certas condições, a interação química ocorre na interface, formando uma ligação química firme, e uma membrana Me-C é formada. A teoria da infiltração e adesão no sistema diamante-metal aponta que a interação química ocorre somente quando o trabalho de adesão AW> 0 e atinge um determinado valor. Os elementos metálicos do grupo B periódico curto na tabela periódica, como Cu, Sn, Ag, Zn, Ge, etc., têm baixa afinidade por C e baixo trabalho de adesão, e as ligações formadas são ligações moleculares que não são fortes e não devem ser selecionadas; os metais de transição na tabela periódica longa, como Ti, V, Cr, Mn, Fe, etc., têm grande trabalho de adesão com o sistema de C. A força de interação de C e metais de transição aumenta com o número de elétrons da camada d, então Ti e Cr são mais adequados para revestir metais.
3. Experimento com lâmpada
A uma temperatura de 8500°C, o diamante não consegue atingir a energia livre dos átomos de carvão ativado na superfície do diamante e do pó metálico para formar carboneto metálico, e a uma temperatura de pelo menos 9000°C, não consegue atingir a energia necessária para a formação do carboneto metálico. No entanto, se a temperatura for muito alta, o diamante perderá calor por queima. Considerando a influência do erro de medição de temperatura e outros fatores, a temperatura de teste do revestimento é definida em 9500°C. Como pode ser visto na relação entre o tempo de isolamento e a velocidade de reação (abaixo), após atingir a energia livre de geração do carboneto metálico, a reação prossegue rapidamente e, com a geração do carboneto, a taxa de reação diminui gradualmente. Não há dúvida de que, com o aumento do tempo de isolamento, a densidade e a qualidade da camada serão melhoradas, mas após 60 minutos, a qualidade da camada não é muito afetada, então definimos o tempo de isolamento como 1 hora; quanto maior o vácuo, melhor, mas limitado às condições de teste, geralmente usamos 10-3 mmHg.
Princípio de aprimoramento da capacidade de inserção do pacote
Os resultados experimentais mostram que o corpo fetal é mais resistente ao diamante revestido do que ao diamante não revestido. A razão para a forte capacidade de inclusão do corpo fetal ao diamante revestido é que, pessoalmente, existem defeitos superficiais e microfissuras na superfície ou no interior de qualquer diamante artificial não revestido. Devido à presença dessas microfissuras, a resistência do diamante diminui; por outro lado, o elemento C do diamante raramente reage com os componentes do corpo fetal. Portanto, o corpo do pneu de diamante não revestido é puramente uma embalagem de extrusão mecânica, e esse tipo de bula é extremamente frágil. Uma vez sobrecarregada, as microfissuras acima levarão à concentração de tensões, resultando na diminuição da capacidade da bula. O caso do diamante de sobrecarga é diferente: devido ao revestimento de uma película metálica, os defeitos da estrutura do diamante e as microfissuras são preenchidos; por um lado, a resistência do diamante revestido é aumentada; por outro lado, preenchido com microfissuras, não há mais fenômeno de concentração de tensões. Mais importante ainda, a infiltração do metal ligado na carroceria do pneu é convertida em carbono na superfície do diamante. A infiltração de compostos resulta em um ângulo de molhagem do metal ligado ao diamante de mais de 100° para menos de 500°, o que melhora significativamente a aderência do metal ligado à molhagem do diamante. O conjunto de diamantes de cobertura do corpo do pneu é fixado pelo pacote mecânico de extrusão original no pacote de ligação, ou seja, a ligação do diamante de cobertura e da carroceria do pneu, melhorando significativamente a estrutura fetal.
Capacidade de inserção da embalagem. Ao mesmo tempo, acreditamos que outros fatores, como parâmetros de sinterização, tamanho das partículas de diamante revestido, grau, tamanho das partículas do corpo fetal, etc., têm um certo impacto na força da inserção da embalagem. A pressão de sinterização adequada pode aumentar a densidade de prensagem e melhorar a dureza do corpo fetal. A temperatura de sinterização e o tempo de isolamento adequados podem promover a reação química em alta temperatura da composição do corpo do pneu, do metal revestido e do diamante, de modo que a embalagem de ligação seja firmemente fixada, o grau do diamante seja bom, a estrutura cristalina seja semelhante, a fase semelhante seja solúvel e a fixação da embalagem seja melhor.
Trecho de Liu Xiaohui
Horário da publicação: 13/03/2025
