novice

Sintetični diamant

Diamantna zrna se običajno uporabljajo za opis drobnih zrnc (≈0,00004 in.) sintetičnega diamanta, ki se uporablja kot ključna surovina za rezila PDC.Kar zadeva kemikalije in lastnosti, je umetni diamant enak naravnemu diamantu.Izdelava diamantnega zrna vključuje kemično preprost postopek: navaden ogljik se segreva pod izjemno visokim pritiskom in temperaturo.V praksi pa je izdelava diamanta vse prej kot enostavna.

Posamezni diamantni kristali v diamantnem zrnu so različno usmerjeni.Zaradi tega je material močan, oster in zaradi trdote vsebovanega diamanta izjemno odporen proti obrabi.Pravzaprav naključna struktura, ki jo najdemo v vezanem sintetičnem diamantu, deluje bolje pri strigu kot naravni diamanti, ker so naravni diamanti kubični kristali, ki se zlahka zlomijo vzdolž svojih urejenih kristalnih meja.

Vendar pa je diamantno zrnje manj stabilno pri visokih temperaturah kot naravni diamant.Ker ima kovinski katalizator, ujet v strukturo peska, višjo stopnjo toplotnega raztezanja kot diamant, diferencialna ekspanzija povzroči strižne vezi med diamantom in diamantom in, če so obremenitve dovolj visoke, povzroči okvaro.Če vezi ne uspejo, se diamanti hitro izgubijo, zato PDC izgubi trdoto in ostrino ter postane neučinkovit.Da bi preprečili takšno okvaro, morajo biti rezila PDC med vrtanjem ustrezno ohlajena.

Diamantne mize

Za izdelavo diamantne mize je diamantni zrna sintrana z volframovim karbidom in kovinskim vezivom, da se oblikuje plast, bogata z diamanti.Po obliki so podobni rezinam in morajo biti čim bolj strukturno debele, ker volumen diamanta poveča življenjsko dobo.Diamantne mize najvišje kakovosti so ≈2 do 4 mm, tehnološki napredek pa bo povečal debelino diamantne mize.Podlage iz volframovega karbida so običajno visoke ≈0,5 in imajo enako obliko prečnega prereza in mere kot diamantna miza.Dva dela, diamantna miza in podlaga, sestavljata rezalnik (slika 4).

Oblikovanje PDC v uporabne oblike za rezkarje vključuje namestitev diamantnega zrna skupaj s substratom v tlačno posodo in nato sintranje pri visoki temperaturi in tlaku.

Rezalniki PDC ne smejo preseči temperature 1382 °F [750 °C].Prekomerna toplota povzroča hitro obrabo, ker različna toplotna ekspanzija med vezivom in diamantom nagiba k lomljenju zraslih kristalov diamantnega zrna v diamantni mizi.Trdnost vezi med diamantno mizo in substratom iz volframovega karbida je ogrožena tudi zaradi diferencialne toplotne ekspanzije.