ผลของการเคลือบผิวด้วยเพชร

1. แนวคิดของการเคลือบผิวด้วยเพชร

การเคลือบผิวด้วยเพชร หมายถึง การใช้เทคโนโลยีการเคลือบผิวเพชรด้วยฟิล์มเคลือบวัสดุอื่นๆ โดยทั่วไปแล้ววัสดุเคลือบผิวมักประกอบด้วยโลหะ (รวมถึงโลหะผสม) เช่น ทองแดง นิกเกิล ไทเทเนียม โมลิบดีนัม โลหะผสมทองแดง ดีบุก ไทเทเนียม โลหะผสมนิกเกิลโคบอลต์ โลหะผสมนิกเกิลโคบอลต์ ฟอสฟอรัส เป็นต้น วัสดุเคลือบผิวยังรวมถึงวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ เช่น เซรามิก ไทเทเนียมคาร์ไบด์ ไทเทเนียมแอมโมเนีย และวัสดุแข็งทนไฟอื่นๆ เมื่อวัสดุเคลือบผิวเป็นโลหะ อาจเรียกว่า การเคลือบผิวด้วยเพชร

วัตถุประสงค์ของการเคลือบผิวคือการมอบคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีพิเศษให้กับอนุภาคเพชร เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งาน ตัวอย่างเช่น การใช้ล้อเจียรเรซินสำหรับผลิตสารกัดกร่อนเพชรเคลือบผิว จะช่วยยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก

2. การจำแนกประเภทวิธีการเคลือบผิว

การจำแนกประเภทวิธีการบำบัดพื้นผิวอุตสาหกรรม ดูรูปด้านล่าง ซึ่งได้นำมาใช้จริงในวิธีการเคลือบผิวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงเป็นพิเศษ ซึ่งได้รับความนิยมมากกว่าคือการชุบด้วยสารเคมีแบบเปียก (ไม่ใช้ไฟฟ้า) และการชุบ ส่วนการชุบแบบแห้ง (เรียกอีกอย่างว่าการชุบสูญญากาศ) ในการสะสมไอเคมี (CVD) และการสะสมไอทางกายภาพ (PVD) รวมถึงวิธีการเผาผนึกด้วยของเหลวผงสูญญากาศ ได้รับการนำไปใช้จริงแล้ว

 

3. ความหนาของการชุบแสดงถึงวิธีการ

เนื่องจากความหนาของชั้นเคลือบบนพื้นผิวของอนุภาคขัดเพชรนั้นยากที่จะระบุได้โดยตรง จึงมักแสดงเป็นน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น (%) มีวิธีแสดงน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นสองวิธี:

โดยที่ A คือน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น (%); G1 คือน้ำหนักการเจียรก่อนการชุบ; G2 คือน้ำหนักการเคลือบ; G คือน้ำหนักรวม (G=G1 + G2)

4. ผลของการเคลือบพื้นผิวด้วยเพชรต่อประสิทธิภาพของเครื่องมือเพชร

ในเครื่องมือเพชรที่ทำจากเหล็ก ทองแดง โคบอลต์ และนิกเกิล อนุภาคเพชรสามารถฝังตัวอยู่ในเมทริกซ์ของสารยึดเกาะได้ทางกลไกเท่านั้น เนื่องจากสารยึดเกาะดังกล่าวไม่มีความสัมพันธ์ทางเคมีและไม่มีการแทรกซึมผ่านของส่วนต่อประสาน ภายใต้แรงบด เมื่ออนุภาคเพชรถูกสัมผัสกับส่วนตัดขวางสูงสุด โลหะของตัวยางจะสูญเสียอนุภาคเพชรและหลุดออกไปเอง ซึ่งทำให้อายุการใช้งานและประสิทธิภาพในการประมวลผลของเครื่องมือเพชรลดลง และไม่สามารถแสดงประสิทธิภาพการบดของเพชรได้อย่างเต็มที่ ดังนั้น พื้นผิวของเพชรจึงมีคุณสมบัติการเคลือบผิวโลหะ ซึ่งช่วยปรับปรุงอายุการใช้งานและประสิทธิภาพในการประมวลผลของเครื่องมือเพชรได้อย่างมีประสิทธิภาพ แก่นแท้ของคุณสมบัตินี้คือการเคลือบผิวเพชรด้วยองค์ประกอบยึดเกาะ เช่น ไทเทเนียม หรือโลหะผสมโดยตรง โดยการอบความร้อน เพื่อให้พื้นผิวเพชรเกิดชั้นพันธะเคมีที่สม่ำเสมอ
การเคลือบอนุภาคเพชรเจียระไน ทำให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างสารเคลือบและเพชรกับโลหะ ในทางกลับกัน สารยึดเกาะระหว่างพื้นผิวเพชรและโลหะที่เคลือบด้วยโลหะ ทำให้การเคลือบเพชรสำหรับการเผาด้วยของเหลวด้วยความดันเย็นและการเผาด้วยเฟสของแข็งร้อนมีการใช้งานอย่างกว้างขวาง ส่งผลให้โลหะผสมของตัวยางสำหรับการรวมตัวของเม็ดเพชรเจียระไนเพิ่มขึ้น ลดการใช้เครื่องมือเพชรในการเจียระไน ช่วยเพิ่มอายุการใช้งานและประสิทธิภาพของเครื่องมือเพชร

5. ฟังก์ชันหลักของการเคลือบเพชรคืออะไร?

1. ปรับปรุงความสามารถในการฝังของตัวเรือนทารกในครรภ์เพื่อฝังเพชร
เนื่องจากการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวจากความเย็น ทำให้เกิดความเครียดจากความร้อนจำนวนมากในบริเวณที่สัมผัสระหว่างเพชรและตัวยาง ซึ่งจะทำให้เพชรและสายพานสัมผัสของตัวยางเกิดเส้นขนาดเล็กลง ส่งผลให้ความสามารถของตัวยางที่เคลือบด้วยเพชรลดลง การเคลือบพื้นผิวด้วยเพชรสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของรอยต่อระหว่างเพชรและตัวยางได้ จากการวิเคราะห์สเปกตรัมพลังงาน พบว่าองค์ประกอบคาร์ไบด์ของโลหะในฟิล์มจากภายในสู่ภายนอกค่อยๆ เปลี่ยนผ่านเป็นองค์ประกอบโลหะ เรียกว่าฟิล์ม MeC-Me พื้นผิวและฟิล์มเพชรเป็นพันธะเคมี การผสมผสานนี้สามารถเพิ่มความสามารถในการยึดเกาะของเพชรหรือปรับปรุงความสามารถของตัวยาง กล่าวคือ สารเคลือบทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมระหว่างทั้งสอง
2. ปรับปรุงความแข็งแกร่งของเพชร
เนื่องจากผลึกเพชรมักมีข้อบกพร่องภายใน เช่น รอยแตกร้าวขนาดเล็ก โพรงขนาดเล็ก ฯลฯ ข้อบกพร่องภายในผลึกเหล่านี้จึงได้รับการชดเชยโดยการเติมเมมเบรน MeC-Me การชุบมีบทบาทในการเสริมแรงและเพิ่มความเหนียว การชุบทางเคมีและการชุบสามารถปรับปรุงความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ที่มีระดับต่ำ ปานกลาง และสูงได้
3. ชะลอการเกิดภาวะช็อกจากความร้อน
การเคลือบโลหะจะช้ากว่าการเคลือบด้วยสารกัดกร่อนเพชร ความร้อนจากการเจียรจะถูกส่งผ่านไปยังสารยึดเกาะเรซิน ณ จุดที่สัมผัสกับอนุภาคเจียร ทำให้อนุภาคถูกเผาไหม้จากแรงกระแทกที่อุณหภูมิสูงในทันที เพื่อรักษาแรงยึดเกาะบนสารกัดกร่อนเพชร
4. ผลการแยกและการป้องกัน
ในระหว่างการเผาและการบดที่อุณหภูมิสูง ชั้นเคลือบจะแยกและปกป้องเพชรเพื่อป้องกันการเกิดกราไฟต์ ออกซิเดชัน หรือการเปลี่ยนแปลงทางเคมีอื่นๆ
บทความนี้มีที่มาจาก "เครือข่ายวัสดุที่แข็งเป็นพิเศษ"