ناخالصی‌ها و روش‌های تشخیص پودر میکروشیمیایی الماس

پودر الماس داخلی با بیشتر | نوع الماس تک کریستال به عنوان ماده اولیه، اما | نوع محتوای ناخالصی بالا، استحکام پایین، فقط می‌تواند در تقاضای محصول بازار پایین‌رده استفاده شود. چند تولیدکننده پودر الماس داخلی از الماس تک کریستال نوع I1 یا نوع سیچوان به عنوان ماده اولیه برای تولید پودر الماس استفاده می‌کنند، راندمان پردازش آن بسیار بیشتر از پودر الماس معمولی است که می‌تواند تقاضای بازار بالارده را برآورده کند. پودر الماس با سختی بالا، مقاومت در برابر سایش خوب، به طور گسترده در برش، سنگ زنی، حفاری، پرداخت و سایر زمینه‌ها استفاده می‌شود. با توسعه و پیشرفت علم و فناوری، تقاضای بازار برای پودر الماس بیشتر و بیشتر می‌شود و الزامات کیفیت نیز بیشتر و بیشتر می‌شود. برای پودر الماس، میزان ناخالصی‌های موجود در پودر الماس به طور مستقیم بر کیفیت محصول و عملکرد پودر تأثیر می‌گذارد.
گونه‌های ناتوان‌کننده
ناخالصی‌های پودر الماس به اجزای غیر کربنی موجود در پودر الماس اشاره دارد که می‌توان آنها را به ناخالصی‌های خارجی دانه‌ای و ناخالصی‌های داخلی تقسیم کرد. ناخالصی‌های خارجی ذرات عمدتاً توسط مواد اولیه و فرآیند تولید، از جمله سیلیکون، آهن، نیکل، کلسیم، منیزیم و کادمیوم، وارد می‌شوند. ناخالصی‌های داخلی ذرات در فرآیند سنتز الماس، عمدتاً شامل آهن، نیکل، کبالت، منگنز، کادمیوم، مس و غیره، وارد می‌شوند. ناخالصی‌های موجود در پودر الماس بر خواص سطحی ذرات پودر تأثیر می‌گذارند، به طوری که محصول به راحتی پراکنده نمی‌شود. آهن، نیکل و سایر ناخالصی‌ها نیز باعث می‌شوند که محصول درجات مختلفی از مغناطیس ایجاد کند که کاربرد پودر را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
روش تشخیص ناخالصی
روش‌های تشخیص ناخالصی پودر الماس زیادی وجود دارد، از جمله روش وزنی، طیف‌سنجی نشر اتمی، طیف‌سنجی جذب اتمی و غیره، روش‌های تشخیص مختلفی را می‌توان با توجه به نیازهای مختلف انتخاب کرد.
تجزیه و تحلیل گرانشی
روش وزنی برای تجزیه و تحلیل و تشخیص کل محتوای ناخالصی (به استثنای مواد فرار قابل احتراق در دمای سوختن) مناسب است. تجهیزات اصلی شامل کوره مافر، ترازوی تحلیلی، بوته چینی، خشک کن و غیره است. روش آزمایش محتوای ناخالصی در استاندارد محصول میکروپودر، روش اتلاف ناشی از سوختن در دمای بالا است: نمونه را طبق مقررات نمونه‌برداری کنید و نمونه آزمایشی را با وزن ثابت داخل بوته قرار دهید، بوته حاوی نمونه مورد آزمایش را در کوره با دمای 1000 درجه سانتیگراد تا وزن ثابت (دمای مجاز +20 درجه سانتیگراد) قرار دهید، وزن باقیمانده جرم متفرقه است و درصد وزنی محاسبه می‌شود.
۲، طیف‌سنجی نشر اتمی، طیف‌سنجی جذب اتمی
طیف‌سنجی نشر اتمی و طیف‌سنجی جذب اتمی برای تجزیه و تحلیل کیفی و کمی عناصر کمیاب مناسب هستند.
(1) طیف‌سنجی نشر اتمی: این یک روش تحلیلی برای تجزیه و تحلیل کیفی یا کمی خط تابش مشخصه تولید شده توسط انتقال الکترون از انرژی خارجی عناصر شیمیایی مختلف است. روش نشر اتمی امکان تجزیه و تحلیل حدود 70 عنصر را فراهم می‌کند. به طور کلی، اندازه‌گیری اجزای زیر 1٪ می‌تواند عناصر کمیاب سطح ppm را در پودر الماس به طور دقیق اندازه‌گیری کند. این روش اولین روش تولید و توسعه یافته در تجزیه و تحلیل نوری است. طیف‌سنجی نشر اتمی نقش مهمی در تجزیه و تحلیل کیفی و کمی مواد مدرن مختلف ایفا می‌کند. این روش از مزایای توانایی تشخیص همزمان چند عنصر، سرعت تجزیه و تحلیل سریع، حد تشخیص پایین و دقت بالا برخوردار است.
(2) طیف‌سنجی جذب اتمی: هنگامی که تابش ساطع شده توسط یک منبع نور خاص از بخار اتمی عنصر مورد اندازه‌گیری عبور می‌کند، توسط اتم‌های حالت پایه جذب می‌شود و درجه جذب اندازه‌گیری شده را می‌توان برای آنالیز عنصری اندازه‌گیری کرد.
طیف‌سنجی جذب اتمی و آن می‌توانند مکمل یکدیگر باشند و نمی‌توانند جایگزین یکدیگر شوند.

۳. عوامل مؤثر بر اندازه‌گیری ناخالصی‌ها
۱. تأثیر حجم نمونه‌برداری بر مقدار آزمایش
در عمل، مشخص شده است که میزان نمونه‌برداری پودر الماس تأثیر زیادی بر نتایج آزمایش دارد. وقتی میزان نمونه‌برداری 0.50 گرم باشد، میانگین انحراف آزمایش زیاد است؛ وقتی میزان نمونه‌برداری 1.00 گرم باشد، میانگین انحراف کم است؛ وقتی میزان نمونه‌برداری 2.00 گرم باشد، اگرچه انحراف کم است، اما زمان آزمایش افزایش و راندمان کاهش می‌یابد. بنابراین، در طول اندازه‌گیری، افزایش کورکورانه میزان نمونه‌برداری لزوماً دقت و پایداری نتایج تجزیه و تحلیل را بهبود نمی‌بخشد، بلکه زمان عملیات را نیز تا حد زیادی افزایش داده و راندمان کار را کاهش می‌دهد.
۲. تأثیر اندازه ذرات بر میزان ناخالصی
هرچه ذرات پودر الماس ریزتر باشند، میزان ناخالصی موجود در پودر بیشتر است. میانگین اندازه ذرات در پودر الماس ریز در تولید 3 میکرومتر است، به دلیل اندازه ذرات ریز، برخی از مواد نامحلول در اسید و باز که در مواد اولیه مخلوط شده‌اند به راحتی جدا نمی‌شوند، بنابراین به صورت پودر ذرات ریز ته‌نشین می‌شوند و در نتیجه میزان ناخالصی‌ها افزایش می‌یابد. علاوه بر این، هرچه اندازه ذرات ریزتر باشد، در فرآیند تولید، ناخالصی‌های بیشتری مانند پخش‌کننده، مایع ته‌نشین‌کننده، ناخالصی‌های آلودگی گرد و غبار محیط تولید به محیط خارجی وارد می‌شود. در مطالعه آزمایش میزان ناخالصی نمونه پودر، دریافتیم که بیش از 95٪ از محصولات پودر الماس درشت دانه، میزان ناخالصی آنها زیر 0.50٪ و بیش از 95٪ از محصولات پودر ریز دانه، میزان ناخالصی آنها زیر 1.00٪ است. بنابراین، در کنترل کیفیت پودر، پودر ریز باید کمتر از 1.00٪ باشد؛ میزان ناخالصی 3 میکرومتر باید کمتر از 0.50٪ باشد؛ و دو رقم اعشار باید بعد از داده‌های محتوای ناخالصی در استاندارد حفظ شود. از آنجا که با پیشرفت فناوری تولید پودر، محتوای ناخالصی موجود در پودر به تدریج کاهش می‌یابد، بخش بزرگی از محتوای ناخالصی پودر درشت کمتر از 0.10٪ است، اگر فقط یک رقم اعشار حفظ شود، کیفیت آن به طور موثر قابل تشخیص نیست.
این مقاله برگرفته از "شبکه مواد فوق سخت"