1. Παραγωγή διαμαντιού με επικάλυψη καρβιδίου
Η αρχή της ανάμειξης μεταλλικής σκόνης με διαμάντι, θέρμανσης σε σταθερή θερμοκρασία και μόνωσης για ορισμένο χρόνο υπό κενό. Σε αυτή τη θερμοκρασία, η τάση ατμών του μετάλλου επαρκεί για την επικάλυψη και ταυτόχρονα, το μέταλλο προσροφάται στην επιφάνεια του διαμαντιού για να σχηματίσει ένα επικαλυμμένο διαμάντι.
2. Επιλογή επικαλυμμένου μετάλλου
Για να γίνει η επίστρωση με διαμάντι σταθερή και αξιόπιστη, και για να κατανοηθεί καλύτερα η επίδραση της σύνθεσης της επίστρωσης στη δύναμη επίστρωσης, πρέπει να επιλεγεί το μέταλλο επίστρωσης. Γνωρίζουμε ότι το διαμάντι είναι ένας αλλομορφισμός του C και το πλέγμα του είναι ένα κανονικό τετράεδρο, επομένως η αρχή της επίστρωσης της σύνθεσης του μετάλλου είναι ότι το μέταλλο έχει καλή συγγένεια με τον άνθρακα. Με αυτόν τον τρόπο, υπό ορισμένες συνθήκες, λαμβάνει χώρα χημική αλληλεπίδραση στη διεπαφή, σχηματίζοντας έναν σταθερό χημικό δεσμό και σχηματίζεται μια μεμβράνη Me-C. Η θεωρία διείσδυσης και πρόσφυσης στο σύστημα διαμαντιού-μετάλλου επισημαίνει ότι η χημική αλληλεπίδραση συμβαίνει μόνο όταν το έργο πρόσφυσης AW> 0 και φτάσει σε μια ορισμένη τιμή. Τα σύντομα περιοδικά μεταλλικά στοιχεία της ομάδας Β στον περιοδικό πίνακα, όπως Cu, Sn, Ag, Zn, Ge κ.λπ., έχουν κακή συγγένεια με το C και χαμηλό έργο πρόσφυσης, και οι δεσμοί που σχηματίζονται είναι μοριακοί δεσμοί που δεν είναι ισχυροί και δεν πρέπει να επιλέγονται. Τα μεταβατικά μέταλλα στον μακρύ περιοδικό πίνακα, όπως το Ti, το V, το Cr, το Mn, το Fe, κ.λπ., έχουν μεγάλο έργο προσκόλλησης με το σύστημα του C. Η ισχύς αλληλεπίδρασης του C και των μεταβατικών μετάλλων αυξάνεται με τον αριθμό των ηλεκτρονίων της στρώσης d, επομένως τα Ti και Cr είναι πιο κατάλληλα για την κάλυψη μετάλλων.
3. Πείραμα με λάμπα
Στη θερμοκρασία των 8500C, το διαμάντι δεν μπορεί να φτάσει την ελεύθερη ενέργεια των ατόμων ενεργού άνθρακα στην επιφάνεια του διαμαντιού και της μεταλλικής σκόνης για να σχηματίσει μεταλλικό καρβίδιο, και τουλάχιστον στους 9000C για να επιτύχει την ενέργεια που απαιτείται για τον σχηματισμό μεταλλικού καρβιδίου. Ωστόσο, εάν η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή, θα προκληθεί θερμική απώλεια καύσης στο διαμάντι. Λαμβάνοντας υπόψη την επίδραση του σφάλματος μέτρησης θερμοκρασίας και άλλων παραγόντων, η θερμοκρασία δοκιμής επικάλυψης ορίζεται στους 9500C. Όπως φαίνεται από τη σχέση μεταξύ του χρόνου μόνωσης και της ταχύτητας αντίδρασης (παρακάτω), μετά την επίτευξη της ελεύθερης ενέργειας παραγωγής μεταλλικού καρβιδίου, η αντίδραση προχωρά γρήγορα και με την παραγωγή καρβιδίου, ο ρυθμός αντίδρασης θα επιβραδυνθεί σταδιακά. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι με την παράταση του χρόνου μόνωσης, η πυκνότητα και η ποιότητα του στρώματος θα βελτιωθούν, αλλά μετά από 60 λεπτά, η ποιότητα του στρώματος δεν επηρεάζεται σημαντικά, επομένως ορίζουμε τον χρόνο μόνωσης σε 1 ώρα. Όσο υψηλότερο είναι το κενό, τόσο το καλύτερο, αλλά περιορίζεται στις συνθήκες δοκιμής, χρησιμοποιούμε γενικά 10-3mmHg.
Αρχή ενίσχυσης ικανότητας εισαγωγής πακέτου
Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι το εμβρυϊκό σώμα είναι ισχυρότερο στο επικαλυμμένο διαμάντι από το μη επικαλυμμένο διαμάντι. Ο λόγος για την ισχυρή ικανότητα συμπερίληψης του εμβρυϊκού σώματος στο επικαλυμμένο διαμάντι είναι ότι, προσωπικά, υπάρχουν επιφανειακά ελαττώματα και μικρορωγμές στην επιφάνεια ή στο εσωτερικό οποιουδήποτε μη επικαλυμμένου τεχνητού διαμαντιού. Λόγω της παρουσίας αυτών των μικρορωγμών, η αντοχή του διαμαντιού μειώνεται, από την άλλη πλευρά, το στοιχείο C του διαμαντιού σπάνια αντιδρά με τα εξαρτήματα του εμβρυϊκού σώματος. Επομένως, το σώμα ελαστικού του μη επικαλυμμένου διαμαντιού είναι καθαρά μια μηχανική συσκευασία εξώθησης και αυτό το είδος ένθετου συσκευασίας είναι εξαιρετικά αδύναμο. Μόλις το φορτίο, οι παραπάνω μικρορωγμές θα οδηγήσουν σε συγκέντρωση τάσης, με αποτέλεσμα τη μείωση της ικανότητας ένθετου συσκευασίας. Η περίπτωση του υπερφορτωμένου διαμαντιού είναι διαφορετική, λόγω της επιμετάλλωσης μιας μεταλλικής μεμβράνης, τα ελαττώματα του πλέγματος του διαμαντιού και οι μικρορωγμές γεμίζονται, αφενός, η αντοχή του επικαλυμμένου διαμαντιού αυξάνεται, αφετέρου, γεμίζοντας με μικρορωγμές, δεν υπάρχει πλέον φαινόμενο συγκέντρωσης τάσης. Το πιο σημαντικό, η διείσδυση του συνδεδεμένου μετάλλου στο σώμα του ελαστικού μετατρέπεται σε άνθρακα στην επιφάνεια του διαμαντιού, η διείσδυση ενώσεων. Το αποτέλεσμα είναι η γωνία διαβροχής του μετάλλου συγκόλλησης με το διαμάντι από περισσότερο από 100° σε λιγότερο από 500°, βελτιώνοντας σημαντικά το μέταλλο συγκόλλησης για διαβροχή με διαμάντι, κάνοντας το σώμα του ελαστικού της συσκευασίας διαμαντιού κάλυψης που έχει οριστεί από την αρχική μηχανική συσκευασία εξώθησης σε συσκευασία συγκόλλησης, δηλαδή το διαμάντι κάλυψης και ο δεσμός του σώματος του ελαστικού, βελτιώνοντας έτσι σημαντικά το εμβρυϊκό σώμα.
Δυνατότητα εισαγωγής συσκευασίας. Ταυτόχρονα, πιστεύουμε επίσης ότι άλλοι παράγοντες, όπως οι παράμετροι πυροσυσσωμάτωσης, το μέγεθος των σωματιδίων του επικαλυμμένου διαμαντιού, η ποιότητα, το μέγεθος των σωματιδίων του εμβρυϊκού σώματος κ.λπ., έχουν κάποια επίδραση στη δύναμη εισαγωγής της συσκευασίας. Η κατάλληλη πίεση πυροσυσσωμάτωσης μπορεί να αυξήσει την πυκνότητα συμπίεσης και να βελτιώσει τη σκληρότητα του εμβρυϊκού σώματος. Η κατάλληλη θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης και ο χρόνος μόνωσης μπορούν να προωθήσουν την χημική αντίδραση υψηλής θερμοκρασίας της σύνθεσης του σώματος του ελαστικού και του επικαλυμμένου μετάλλου και του διαμαντιού, έτσι ώστε η συσκευασία σύνδεσης να στερεωθεί σταθερά, η ποιότητα του διαμαντιού να είναι καλή, η κρυσταλλική δομή να είναι παρόμοια, η παρόμοια φάση να είναι διαλυτή και η συσκευασία να είναι καλύτερη.
Απόσπασμα από τον Liu Xiaohui
Ώρα δημοσίευσης: 13 Μαρτίου 2025
