真空焊接單晶金剛石常出現什麼問題

『壹』 單晶刀粒做出的鏡面不亮什麼原因

1. 單晶金剛石在干研磨狀態下研磨效率較高

這是因為在干研磨狀態下金剛石砂輪接觸的研磨表面很容易達到高溫狀態，使表面熱化學作用容易進行。

2. 單晶金剛石研磨效率和研磨盤轉速成正比關系

金剛石研磨盤上每顆金剛石磨粒都可以近似的看作一把微小的切刀，砂輪的磨削作用也可以被看作所有參與切削的金剛石磨粒的切削作用的總和，砂輪轉速的增加，使單位時間內砂輪上每顆金剛石磨粒滑過金剛石表面的次數增加。因此砂輪轉速的增加一方面使單位時間內金剛石表面產生的熱量增加，促進金剛石表面熱化學作用，另一方面提高了每顆參與切削的金剛石磨粒的切削效率，從而磨削率提高4。

3. 單晶金剛石研磨效率和機械臂下壓力度成正比關系

使金剛石表面與研磨盤表面接觸力加大，這樣在單位時間內，研磨盤表面產生較高的磨削熱，促進了金剛石表面熱化學作用的進行。

4. 單晶金剛石研磨時研磨方向不同，研磨效率差異很大

在「難磨」方向上研磨近一個小時，單晶金剛石基本無變化，但是將研磨方向調整到「好磨」方向，效率明顯提高。根據文獻，偏向角對單晶金剛石的研磨有較大影響，偏向角是在金剛石的被研磨面上實際研磨方向與最好磨方向之間的夾角。對於（110）面，?＜45°的區域均可認為是好磨方向，可以獲得光潔的表面。對於（100）面，其好磨區域為?＜15°。

『貳』 超精密切削加工時為何要使用單晶金剛石作為刀具材料

金剛石刀具的材料分為三種：天然單晶金剛石刀具（也就是咱們常說的鑽回石啦~）、答人造聚晶金剛石、金剛石燒結體。由於天然金剛石過於昂貴，所以市面上我們常用的都是人造聚晶金剛石刀具。
單晶金剛石用作超精密加工的優勢：
一、有較高的硬度和耐磨性，在超精密加工時可以最大限度避免刀尖磨損對工件尺寸的影響。
二、有很好的導熱性，較低的熱膨脹系數。因此，切削加工時不會產生很大的熱變形，有利於精密加工。
三、刃面粗糙度較小，刃口非常鋒利，可達Ra0.01~0.006μm。因此，能勝任薄層切削，有利於超精密加工。
四、摩擦系數低，切削時不宜產生積屑瘤，因此加工表面質量很高。加工有色金屬表面粗糙度可小達Ra0.04~0.012μm，加工精度可達IT5以上。
*注意，金剛石刀具不適合加工鋼鐵材料，因為金剛石和鐵有很強的化學親和力，在高溫下鐵原子極易與碳原子作用而使其轉化為石墨結構，刀具極易損壞。用作鋁硅合金的精加工及超精加工，壓縮木材、陶瓷、剛玉、玻璃等的精加工都是不錯的選擇。

『叄』 單晶金剛石質量檢驗

目前，單晶金剛石質量檢驗的指標為：抗壓強度、晶體形態、熱穩定性、粒度、抗沖擊韌性等。

一、金剛石單顆粒抗壓強度的測定

測定時，把金剛石視為等積形的小立方體，測量其能承受的最大垂直壓力（即破碎壓力）作為其抗壓強度，開始用公斤·力/平方厘米表示，現在直接用「公斤」數來表示。

採用的儀器為單顆粒抗壓強度測定儀，其結構見圖2-12-1，其工作原理為杠桿原理。

具體操作時方法是：用標准篩篩取某粒度號金剛石，用「四分法」鑷取適當量的樣品，置於玻璃板上，排長長的一排（顆粒間不重疊），不得挑選，均勻間隔地取40粒樣，將金剛石放在壓塊上，將壓頭壓在金剛石上，然後慢慢載入（移動游砣），直至壓碎為止。

計算時，先求出40粒負荷值的算術平均值，核對各粒負荷值，凡超過平均值一倍者捨去，余數再按公式求平均值，即為該樣強度值。

碎岩工程學

式中：P為單顆粒強度值，kg；Q_i為每粒金剛石破碎負荷，kg；40為測量顆粒數；n為負荷超過平均值1倍的顆粒數。

圖2-12-1 單顆粒抗壓強度測定儀

二、晶體形態測定

金剛石晶形的好壞，標志著金剛石質量的好壞，並直接影響使用效果。

檢查項目包括：等積形、完整單晶形、非完整單晶形、無定形單晶體、聚晶體和連晶體。

等積形是指長、短軸之比不大於1.5∶1；完整單晶形，是指晶面完整無熔蝕現象；非完整單晶形是指晶面不完整，有嚴重熔蝕現象；無定形單晶體：如劍尖、扁條狀或樹枝狀；聚晶是很多微小單晶體聚合在一起；連晶是兩個或兩個以上不完整單晶體生長在一起。

分析方法：採用四分法取樣，逐個用實體顯微鏡觀察，分析量不少於1000粒；然後計算各種晶形所佔百分數。

例如，對於JR₃品級：等積形金剛石不得低於觀察總數的80%；完整晶形佔12%；連聚晶體不大於3%。

三、熱穩定性測定

熱穩定性值一般以溫度來表示。金剛石的熱穩定性，即在某溫度下金剛石失去原有的性能。熱穩定性的測定有如下兩種方法：

1.金剛石在空氣中的熱穩定性測定

利用MH02型高溫顯微鏡進行測定的。測定時，首先將試樣放在卧式管狀加熱爐內，邊升溫邊觀察，隨著溫度升高至金剛石表面碳化溫度，金剛石透明度消失，隨後晶棱上出現鋸齒狀的毛刺，此時記錄下的溫度值，以表示金剛石的熱穩定性。

2.在保護氣氛下的熱穩定性測定

加熱時，向加熱爐內通入氮氫保護氣體（N₂+H₂），從700℃開始至1300℃止，每升高100℃保溫半小時，待冷至室溫後，將試樣取出進行單顆粒抗壓強度測定，以某溫度下的抗壓強度值表示金剛石的熱穩定性。

四、粒度檢查

人造金剛石磨料，根據其顆粒尺寸大小不同，分為磨粒和微粉兩大類：前者用篩分法檢查，後者用顯微鏡觀察。

1.篩分法

根據試樣粒度選用標准篩，按粒度檢查取樣，篩分時間規范（表2-12-1），稱取一定數量潔凈的試樣，倒入最上層篩網中。篩分後對各層篩上物分別稱重，並算出粒度組成的質量分數。

表2-12-1 粒度檢查取樣、篩分時間規范

例如，對於定為80目金剛石，要求：①100%通過70目的篩網；②80目網上的金剛石，不大於5%（按質量計）；③100目網上的金剛石，不小於85%；④120目網上的金剛石，不小於9%；⑤通過120目網上的金剛石不大於1%。

2.顯微鏡法

主要用來檢查金剛石細於W₄₀的微粉。微粉共分12個等級：從W_0.5～W₄₀，0.5、40為微粉顆粒尺寸，單位為微米（μm）。

顯微鏡法用的主要儀器為：1500X生物顯微鏡、電動求積儀和目鏡測微尺。

檢查方法：取少量試樣置於器皿中，滴入適量的甘油拌勻，用玻璃棒粘一小滴於玻璃板上，使試樣均勻攤開；選擇好顯微鏡的放大倍數（對於W_3.5及以細），採用1000×～1500×；對於W₅～W₁₄，採用600×～800×；對於W₂₀～W₄₀，採用150×～300×。檢查有否大顆粒存在、粒度是否均勻、細粒是否過多。被檢查顆粒總數不小於500粒。

如發現有大顆粒存在，可作為不合格樣品處理。

例：對於W₄₀微粉，小於20μm顆粒不大於10%；對於W₁₀微粉，小於5μm顆粒不大於10%。

五、抗沖擊性能

過去對超硬磨料（包括金剛石）的測試，僅停留在靜載上，而超硬磨粒在工作中往往承受動載。因此，很有必要對超硬磨料進行抗動載（或抗沖擊）性能的測試。但該測試有一定的難度，至今無統一標准。國內外雖有些可測的儀器，但測出的數據大多為「當量強度」，反映不了真正的強度值。

測試方法較多，僅舉幾例加以說明。

1.球磨法

是將金剛石樣品與鋼球放在容器內隨機撞擊和研磨一定時間後，觀察樣品破碎程度的大小，並以保持原尺寸顆粒的百分數（當量強度）作為測試指標。

美國、日本均有此類儀器，它用於磨料行業比較合適。

2.輥碎法

用於輥碎法的輥輪裝置，見圖2-12-2所示。它是由主動輥輪、從動輥輪、電機、應變片等組成，輥輪用硬質合金製作，兩個輥輪之間間隙可以調正。

圖2-12-2 輥輪裝置示意圖

磨粒由振動送料器送入，當磨粒通過間隙時，受到兩輥輪的擠壓而破碎，破碎力的信號由應變片轉換成電信號，經放大後，輸入單板機進行處理，然後顯示並列印（見信號處理系統圖2-12-3）。該裝置是以破碎力表示抗沖擊性能。

圖2-12-3 信號處理系統圖

3.落錘法

落錘法是利用一個沖錘自由下落所產生的沖擊力來砸碎金剛石顆粒。沖擊力由壓電石英感測器接受變成電量，經電荷放大器放大後，輸入微機顯示和列印。

落錘裝置結構簡單（圖2-12-4），它由電磁線圈、沖錘、壓電石英感測器、底座等組成。工作時，接上直流電靠電磁吸合原理即能使沖錘上下。

圖2-12-4 落錘裝置示意圖

落錘法的最大優點是，能直接測出沖擊力和沖擊功，便於鑽探行業應用。但該法的致命弱點是，測量的不連續性，導致存在測量誤差和操作不方便。

原長春地質學院勘察工程系在該落錘裝置上增加了一個「吸能裝置」，即一次就能測出金剛石的抗動載性能，剩餘的能量被「吸能裝置」所吸收，這就克服了落錘法的弱點，提高了測試正確性，加快了測試速度。

『肆』 什麼是金剛石單晶，MBD,SMD,RVD級金剛石

金剛石的形態可分為單晶體，連生體和聚晶體。單晶體可進一步內分為立方體，八面體，容菱形十二面體。下圖為人造金剛石的晶體形態，其中以六-八面體形態最為常見。人造金剛石單晶體呈平面狀，具有明顯的晶棱和頂角。
單晶金剛石的特點:硬度和耐磨性：金剛石是由具有飽和性和方向性的共價鍵結合起來的晶體，因此它具有極高的硬度和耐磨性，是目前所知自然界中最硬的物質。
還有什麼不懂的可以到中國超硬材料網查詢一下，希望可以幫到你。

『伍』 金剛石復合片為什麼用金剛石微粉而不用金剛石單晶

復合片也有用單晶的，微粉粒度細，顆粒間的間隙小，燒結出來的復合片金剛石含量較高。

『陸』 cvd是單晶金剛石么

CVD不是指單來晶金剛石。CVD是化學氣源象沉積法，可以用來生產單晶或多晶金剛石。一般成膜的都是多晶，單晶生產用CVD效率低功耗大，而且很容易連成膜。上海交通大學有做CVD合成單晶金剛石的。由於 CVD 金剛石中不含任何金屬催化劑，因此它的熱穩定性接近天然金剛石。同高溫高壓人工合成聚晶金剛石一樣， CVD 金剛石晶粒也呈無序排列，無脆性解理面，因此呈現各向同性。CVD金剛石現在被用為刀具材料的一種。

『柒』 超精密切削加工時為何要使用單晶金剛石作為刀具材料

金剛石刀具的材料分為三種：天然單晶金剛石刀具（也就是咱們常說的鑽石啦~）、人造聚晶專金剛石、金剛石燒屬結體。由於天然金剛石過於昂貴，所以市面上我們常用的都是人造聚晶金剛石刀具。
單晶金剛石用作超精密加工的優勢：
一、有較高的硬度和耐磨性，在超精密加工時可以最大限度避免刀尖磨損對工件尺寸的影響。
二、有很好的導熱性，較低的熱膨脹系數。因此，切削加工時不會產生很大的熱變形，有利於精密加工。
三、刃面粗糙度較小，刃口非常鋒利，可達Ra0.01~0.006μm。因此，能勝任薄層切削，有利於超精密加工。
四、摩擦系數低，切削時不宜產生積屑瘤，因此加工表面質量很高。加工有色金屬表面粗糙度可小達Ra0.04~0.012μm，加工精度可達IT5以上。
*注意，金剛石刀具不適合加工鋼鐵材料，因為金剛石和鐵有很強的化學親和力，在高溫下鐵原子極易與碳原子作用而使其轉化為石墨結構，刀具極易損壞。用作鋁硅合金的精加工及超精加工，壓縮木材、陶瓷、剛玉、玻璃等的精加工都是不錯的選擇。

『捌』 850度高溫焊接對單晶鑽石有損傷嗎

會燒壞鑽石。 1，鑽石的成分是碳元素。在沒有保護的情況下，達到600度會碳化，燒版得輕微的話，燒成毛玻璃形狀，權嚴重會碳化燃燒掉。改小焊接指圈的時候會用東西保護好鑽石，一般是用布或衛生紙，沾防燒液。 2，鑽石就是金剛石熔點是華氏6900度

『玖』 單晶金剛石刀具磨盤的線速度多少

通過各次刃磨情來況的比對源，確定主切削刃和副切削刃較為合理的刃磨選向為砂輪旋轉方向應指向刃口受壓方向，並與之形成15～30°角。根據機床資料並綜合考慮材料去除率和磨削比率，推薦採用的砂輪速度為8～65m/s。通過試驗發現，砂輪速度在22～28m/s時，研磨效果最好；速度在15 m/s時刃口的Rt值最小。因此，在實際的刃磨過程中，將刀頭放置在研磨盤φ140左右的區域內，粗磨砂輪速度為23m/s左右，精磨時為15 m/s左右。主軸往復擺動幅度不宜過大，一般比刃磨刀口寬度略寬即可，擺動頻率也不宜過快。