۱. مفهوم پوشش سطحی الماس
پوشش سطح الماس، به استفاده از فناوری عملیات سطحی روی سطح الماس اشاره دارد که با لایه‌ای از مواد دیگر پوشانده شده است. به عنوان ماده پوشش، معمولاً فلز (از جمله آلیاژ) مانند مس، نیکل، تیتانیوم، مولیبدن، آلیاژ مس-قلع تیتانیوم، آلیاژ نیکل-کبالت، آلیاژ نیکل-کبالت-فسفر و غیره استفاده می‌شود. همچنین برخی از مواد غیرفلزی مانند سرامیک، کاربید تیتانیوم، آمونیاک تیتانیوم و سایر ترکیبات مواد سخت نسوز نیز می‌توانند به عنوان ماده پوشش استفاده شوند. هنگامی که ماده پوشش فلز باشد، می‌توان آن را فلزکاری سطح الماس نیز نامید.
هدف از پوشش سطحی، دادن خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه به ذرات الماس است تا اثر استفاده از آنها بهبود یابد. به عنوان مثال، استفاده از چرخ سنگزنی رزینی با پوشش سطحی الماس برای تولید ساینده، عمر مفید آن را تا حد زیادی افزایش می‌دهد.
۲. طبقه‌بندی روش پوشش سطح
طبقه‌بندی روش‌های تصفیه سطح صنعتی به شکل زیر مراجعه کنید، که در واقع در روش پوشش سطح ساینده فوق سخت اعمال شده است، که عمدتاً آبکاری شیمیایی مرطوب (آبکاری بدون الکترولیز) و آبکاری، آبکاری خشک (همچنین به عنوان آبکاری خلاء شناخته می‌شود) در رسوب بخار شیمیایی (CVD) و رسوب بخار فیزیکی (PVD)، از جمله روش تف‌جوشی مایع متالورژی پودر در خلاء، کاربرد عملی داشته است.
۳. ضخامت آبکاری نشان دهنده روش است
از آنجا که تعیین مستقیم ضخامت پوشش سطح ذرات ساینده الماس دشوار است، معمولاً آن را به صورت افزایش وزن (%) بیان می‌کنند. دو روش برای نمایش افزایش وزن وجود دارد:
که در آن A افزایش وزن (%) است؛ G1 وزن سنگزنی قبل از آبکاری است؛ G2 وزن پوشش است؛ G وزن کل است (G=G1 + G2)
۴. تأثیر پوشش سطح الماس بر عملکرد ابزار الماس
در ابزار الماس ساخته شده با آهن، مس، کبالت و نیکل، ذرات الماس به دلیل عدم تمایل شیمیایی عامل اتصال دهنده فوق و عدم نفوذ در سطح مشترک، فقط می‌توانند به صورت مکانیکی در ماتریس عامل اتصال دهنده قرار گیرند. تحت تأثیر نیروی سنگ زنی، هنگامی که ذرات سنگ زنی الماس در معرض حداکثر بخش قرار می‌گیرند، فلز بدنه تایر ذرات الماس را از دست می‌دهد و به خودی خود می‌افتد، که این امر باعث کاهش عمر مفید و راندمان پردازش ابزارهای الماس می‌شود و اثر سنگ زنی الماس را نمی‌توان به طور کامل ایفا کرد. بنابراین، سطح الماس دارای ویژگی‌های فلزکاری است که می‌تواند به طور مؤثر عمر مفید و راندمان پردازش ابزارهای الماس را بهبود بخشد. اساس آن این است که عناصر اتصال مانند تیتانیوم یا آلیاژ آن را مستقیماً از طریق گرم کردن و عملیات حرارتی روی سطح الماس پوشش دهیم، به طوری که سطح الماس یک لایه پیوند شیمیایی یکنواخت تشکیل دهد.
با پوشش دادن ذرات سنگزنی الماس، واکنش پوشش و الماس باعث فلزی شدن سطح الماس می‌شود. از سوی دیگر، سطح الماس فلزی شده و بدنه فلزی عامل اتصال بین فلز و ترکیب متالورژیکی هستند، بنابراین، عملیات پوشش‌دهی الماس برای تف‌جوشی مایع تحت فشار سرد و تف‌جوشی فاز جامد داغ کاربرد گسترده‌ای دارد، بنابراین آلیاژ بدنه تایر برای سنگزنی الماس، تثبیت دانه را افزایش می‌دهد، ابزار الماس را در استفاده از سنگزنی کاهش می‌دهد تا عمر مفید و کارایی ابزارهای الماس را بهبود بخشد.
۵. کارکردهای اصلی عملیات پوشش الماس چیست؟
1. توانایی منبت کاری بدن جنین را در درج الماس بهبود بخشید.
به دلیل انبساط حرارتی و انقباض سرد، تنش حرارتی قابل توجهی در ناحیه تماس بین الماس و بدنه تایر ایجاد می‌شود که باعث می‌شود الماس و کمربند تماس بدن جنین خطوط مینیاتوری ایجاد کنند و در نتیجه توانایی بدنه تایر پوشیده شده با الماس را کاهش دهند. پوشش سطح الماس می‌تواند خواص فیزیکی و شیمیایی فصل مشترک الماس و بدنه را بهبود بخشد، از طریق تجزیه و تحلیل طیف انرژی، تأیید شد که ترکیب کاربید فلزی در فیلم از داخل به خارج به تدریج به عناصر فلزی به نام فیلم MeC-Me منتقل می‌شود، سطح الماس و فیلم یک پیوند شیمیایی هستند، تنها این ترکیب می‌تواند توانایی پیوند الماس یا توانایی بدنه تایر با الماس را بهبود بخشد. به عبارت دیگر، پوشش به عنوان یک پل اتصال بین این دو عمل می‌کند.
۲. افزایش استحکام الماس.
از آنجا که کریستال‌های الماس اغلب دارای نقص‌های داخلی مانند میکروترک‌ها، حفره‌های ریز و غیره هستند، این نقص‌های داخلی در کریستال‌ها با پر کردن غشای MeC-Me جبران می‌شوند. آبکاری نقش تقویت‌کننده و چقرمگی را ایفا می‌کند. آبکاری شیمیایی و آبکاری می‌تواند استحکام محصولات کم، متوسط و زیاد را بهبود بخشد.
۳. شوک حرارتی را کند کنید.
پوشش فلزی کندتر از ساینده الماس است. گرمای آسیاب به عامل اتصال رزین در تماس با ذره آسیاب منتقل می‌شود، به طوری که در اثر برخورد دمای بالای آنی، سوزانده می‌شود تا نیروی نگهدارنده خود را روی ساینده الماس حفظ کند.
۴. انزوا و اثر محافظتی.
در طول تف‌جوشی و سنگزنی در دمای بالا، لایه پوششی، الماس را جدا کرده و از آن محافظت می‌کند تا از گرافیتی شدن، اکسیداسیون یا سایر تغییرات شیمیایی جلوگیری شود.
این مقاله برگرفته از "شبکه مواد فوق سخت"
زمان ارسال: ۲۲ مارس ۲۰۲۵
