Анализ производства и применения алмазного микронного порошка

Алмазный порошок относится к частицам алмаза мельче 60 микрон. Существует два типа монокристаллического алмазного порошка и поликристаллического алмазного порошка. Монокристаллический алмазный порошок производится из синтетических алмазных монокристаллических абразивных зерен, которые измельчаются и формуются специальным способом. Поликристаллический алмазный порошок изготавливается из графита с использованием уникального метода направленной дробеструйной обработки. Ударная волна направленного подрыва высокоскоростных взрывчатых веществ ускоряет полет металлических осколков и ударяет по кускам графита, вызывая превращение графита в поликристаллический алмаз. Алмазный порошок обладает высокой твердостью и хорошей износостойкостью и может широко использоваться при резке, шлифовании, сверлении и т.д. Это идеальное сырье для шлифования и полировки твердых сплавов, керамики, драгоценных камней, оптического стекла и других материалов высокой твердости. Изделия из алмазного порошка — это инструменты и компоненты, изготовленные путем обработки алмазного порошка.

Алмазный порошок по размеру частиц относится к микронным, субмикронным и нанопорошкам. По сравнению с крупнозернистым порошком его удельная площадь поверхности и удельные поверхностные функциональные группы значительно увеличены, поэтому в процессе производства значительно увеличивается сила притяжения между частицами. Кроме того, с уменьшением размера частиц дефекты самих частиц уменьшаются, а прочность неизбежно повышается. Видно, что процесс производства алмазного микропорошка довольно сложен. Это не только процесс измельчения частиц, но и изменения кристаллической структуры и физических и химических свойств поверхности. Таким образом, процесс производства алмазного микропорошка представляет собой междисциплинарную инженерно-технологическую проблему, включающую оборудование, разработку порошков, механику, физическую химию, современные приборы и технологии тестирования.

Оборудование для производства алмазного порошка

Алмазный порошок получают путем дробления и сортировки крупнозернистого монокристаллического алмаза. Это наиболее часто используемый метод получения алмазного порошка с использованием шаровой мельницы для измельчения алмаза. Метод дробления в шаровой мельнице использовался при производстве алмазного порошка в моей стране в течение многих лет и достиг удовлетворительных результатов. Однако из-за недостатков низкой эффективности производства он был заменен струйными мельницами. Струйные мельницы используют сжатый воздух в качестве рабочей среды. Сжатый воздух распыляется в камеру дробления с высокой скоростью через специальные сверхзвуковые форсунки. Воздушный поток переносит материалы с высокой скоростью. Создавайте сильное столкновение, трение и сдвиг между материалом и заготовкой для достижения цели дробления. Самым большим преимуществом струйной мельницы является то, что она не ограничена механической линейной скоростью и может создавать высокую скорость воздуха, особенно сверхзвуковая струйная мельница может создавать скорость потока, в несколько раз превышающую скорость звука, поэтому она может генерировать огромную кинетическую энергию, и легче получать микронный уровень и суб— микронный ультрадисперсный порошок. С точки зрения принципа дробления, этот тип машины более перспективен для производства мелкодисперсного алмазного порошка.

Процесс классификации алмазного порошка по прочности

Сортировка является очень важным процессом в процессе производства алмазного микропорошка. Она включает в себя эффективность производства и качество алмазного микропорошка. В настоящее время наиболее широко используемым методом классификации частиц алмазного микропорошка по размеру в Китае является комбинация естественного осаждения и центробежных методов для получения микропорошка. Метод естественного осаждения — это метод сортировки, который непосредственно применяет закон Стокса. В соответствии с принципом, согласно которому частицы с одинаковым удельным весом имеют разную скорость осаждения в воде из-за разного размера частиц, размер частиц можно классифицировать, контролируя высоту осаждения и время осаждения. Он прост, удобен в эксплуатации и стабилен по качеству, но имеет длительный производственный цикл и низкую производительность труда. С этой целью многие отечественные и зарубежные производители разработали автоматизированное сортировочное оборудование, использующее компьютерные технологии и технологию управления преобразованием частоты, оснащенное четырьмя системами автоматического смешивания, автоматической перекачки, автоматической циркуляции воды и компьютерного управления. Полностью цифровой дизайн, точное управление и энергосберегающая электроэнергия с высокой эффективностью, высокой надежностью и хорошей маневренностью, непревзойденной для человека. По сравнению с ручной сортировкой эффективность может быть увеличена в 10-20 раз. Он обладает высокой степенью автоматизации, высокой скоростью сортировки, высокой точностью сортировки, отсутствием загрязнения примесями, вмешательством беспилотных факторов, высокой стабильностью качества продукции, хорошей воспроизводимостью и трудоемкостью. Десять существенных преимуществ малого размера, низкой стоимости рабочей силы предприятий и большого объема одноразовой подачи. Это соответствует будущему направлению развития индустрии микропорошков.

Краткое описание нескольких типов алмазного порошка

Традиционный алмазный порошок можно разделить на две категории: поликристаллический алмазный порошок и монокристаллический алмазный порошок. В связи с быстрым развитием нанотехнологий среди первоначальных двух основных алмазоподобных порошков независимо был разработан новый тип: наноалмазный порошок. Пожалуйста, ознакомьтесь с приведенными ниже основными назначениями.

Поликристаллический алмазный порошок：

Поликристаллический алмаз синтезируется под действием кратковременной сильной ударной волны, образующейся при взрыве. Это поликристаллический материал микрон и субмикронных размеров, состоящий из нанокристаллов. Поликристаллический материал изотропен, не имеет поверхности спайности, ударопрочен и обладает высокой прочностью на изгиб. Следовательно, он обладает не только твердостью сверхтвердых материалов, но и нанометрами. Материал обладает исключительной высокой прочностью и ударной вязкостью. Его двойные преимущества заключаются в его уникальных физических свойствах, и он находит важное применение в высокотехнологичных отраслях промышленности и традиционных опорных производствах.

Применение: В основном используется в области ультратонкой обработки оптических кристаллов, сверхточной полировки кремниевых пластин большого размера, модификации поверхности и т.д. Сферический поликристаллический алмазный порошок имеет серо-черный внешний вид с легким металлическим блеском.

Монокристаллический алмазный порошок：

Кристаллическая форма монокристаллического алмазного порошка представляет собой правильный и завершенный шестигранник, обладающий высокой прочностью, ударной вязкостью и хорошей термостойкостью, а также высокой ударопрочностью. Основные области применения: подходит для изготовления изделий с гальваническим покрытием, шлифовальных кругов, а также для полировки и гравировки высококачественного камня, обработки автомобильного стекла, высококачественной мебели, керамики, твердых сплавов и магнитных материалов.

Наноалмазный порошок：

Наноалмазный порошок не только обладает присущими алмазу характеристиками, но также обладает эффектом малого размера, эффектом большой удельной поверхности, эффектом квантового размера и т.д., проявляя таким образом характеристики наноматериалов. Алмаз, синтезированный в детонационной волне, имеет кубическую структуру с постоянной решетки (0,3562+0,0003) нм, кристаллической плотностью 3,1 г/см3 и удельной площадью поверхности 300 м2/г~390 м2/г. После различных химических обработок на поверхности алмаза может образовываться множество различных функциональных групп. Этот кристалл алмаза обладает высокой адсорбционной способностью.

Другие области применения наноалмаза：

A. Приготовление усовершенствованной шлифовальной пасты и полировальной жидкости для сверхтонкой обработки поверхностей из кварца, оптического стекла, полупроводников, сплавов и металлов.

B. Приготовление катализатора: Наноалмаз и аморфный углерод имеют большую удельную площадь поверхности, содержат множество поверхностных функциональных групп и очень активны. Приготовление катализатора может улучшить данные об активности и способствовать взаимодействию органических соединений.

C. Получение нанокомпозитных конструкционных материалов: композитные наноалмазы с порошком нанокремния, нанокерамикой и различными нанометаллами позволяют получать новые наноструктурные материалы. Благодаря своим уникальным свойствам они могут быть использованы для изготовления полупроводниковых приборов, компонентов интегральных схем и компьютерных деталей.

С ростом зрелости индустрии производства алмазных инструментов и быстрым ростом экономики Китая рыночный спрос моей страны на алмазный микропорошок также быстро растет. Развитие технологий производства инструментов также предъявляет более высокие требования к производству алмазного порошка. Поскольку алмазные порошки с различным кристаллическим состоянием и различными типами частиц имеют свои собственные характеристики, несколько отечественных производителей смогли производить различные типы алмазного порошка в соответствии с различными видами применения алмазного порошка. Например: режущие инструменты (PCD), абразивные инструменты на основе смолы, изделия на основе металла, специальный алмазный порошок для шлифовальной пасты и т.д. Это важный шаг для индустрии алмазных микропорошков в моей стране по модернизации и корректировке структуры своей продукции, переходу к высококлассной специализации и достижению передового мирового уровня.