לאָטונג פון גראַפיט און דימענט פּאָליקריסטאַלין

(1) לויטן אייגנשאפטן די פראבלעמען וואס זענען פארבונדן מיט גראפיט און דיאמאנט פאליקריסטאלינע לויטן זענען זייער ענליך צו די פראבלעמען וואס מען טרעפט זיך מיט קעראמישע לויטן. אין פארגלייך מיט מעטאל, איז לויטן שווער צו נאסן גראפיט און דיאמאנט פאליקריסטאלינע מאטעריאלן, און זיין קאעפיציענט פון טערמישע אויסברייטונג איז זייער אנדערש ווי די פון אלגעמיינע סטרוקטורעלע מאטעריאלן. די צוויי ווערן געהייצט גלייך אין לופט, און אקסידאציע אדער קארבאניזאציע וועט פאסירן ווען די טעמפעראטור איז העכער 400 ℃. דעריבער, זאל מען אננעמען וואקיום לויטן, און דער וואקיום גראד זאל נישט זיין ווייניגער ווי 10-1pa. ווייל די שטארקייט פון ביידע איז נישט הויך, אויב עס איז דא טערמישע דרוק בעתן לויטן, קענען פאסירן ריסן. פרובירט אויסצוקלייבן לויטן פילער מעטאל מיט א נידריגן קאעפיציענט פון טערמישע אויסברייטונג און שטרענג קאנטראלירן די קיל-ראטע. זינט די ייבערפלאַך פון אַזעלכע מאַטעריאַלן איז נישט גרינג צו ווערן נאַס מיט געוויינטלעכע לאָזונג פֿילער מעטאַלן, קען מען אָפּלייגן אַ שיכט פון 2.5 ~ 12.5µm דיק W, Mo און אַנדערע עלעמענטן אויף דער ייבערפלאַך פון גראַפיט און דיאַמאָנט פּאָליקריסטאַלין מאַטעריאַלן דורך ייבערפלאַך מאָדיפיקאַציע (וואַקוום קאָוטינג, יאָן ספּאַטערינג, פּלאַזמע שפּריצן און אַנדערע מעטאָדן) איידער לאָזונג און שאַפֿן קאָרעספּאָנדירנדיקע קאַרבידן מיט זיי, אָדער מען קען נוצן הויך-אַקטיוויטעט לאָזונג פֿילער מעטאַלן.

גראַפיט און דיאַמאָנט האָבן פילע גראַדן, וואָס אַנדערשן זיך אין פּאַרטיקל גרייס, געדיכטקייט, ריינקייט און אַנדערע אַספּעקטן, און האָבן פאַרשידענע ברייזינג קעראַקטעריסטיקס. אין דערצו, אויב די טעמפּעראַטור פון פּאָליקריסטאַלין דיאַמאָנט מאַטעריאַלן יקסידז 1000 ℃, הייבט די פּאָליקריסטאַלין טראָגן פאַרהעלטעניש צו פאַרקלענערן, און די טראָגן פאַרהעלטעניש פאַרקלענערט זיך מיט מער ווי 50% ווען די טעמפּעראַטור יקסידז 1200 ℃. דעריבער, ווען וואַקוום ברייזינג דיאַמאָנט, מוז די ברייזינג טעמפּעראַטור זיין קאַנטראָולד אונטער 1200 ℃, און די וואַקוום גראַד זאָל נישט זיין ווייניקער ווי 5 × 10-2Pa.

(2) די אויסוואל פון לאָז-מאַטעריאַל איז באַזירט הויפּטזעכלעך אויף די נוצן און ייבערפלאַך פּראָצעס. ווען גענוצט ווי אַ היץ-קעגנשטעליק מאַטעריאַל, זאָל מען אויסקלייבן אַ לאָז-מאַטעריאַל מיט אַ הויכער לאָז-טעמפּעראַטור און גוטער היץ-קעגנשטעל; פֿאַר כעמישער קעראָוזשאַן-קעגנשטעליק מאַטעריאַלן, זאָל מען אויסקלייבן לאָז-מאַטעריאַלן מיט אַ נידעריקער לאָז-טעמפּעראַטור און גוטער קעראָוזשאַן-קעגנשטעל. פֿאַר גראַפיט נאָך ייבערפלאַך מעטאַליזאַציע באַהאַנדלונג, קען מען נוצן ריין קופּער סאָלדער מיט הויכער דאַקטילאַטי און גוטער קעראָוזשאַן-קעגנשטעל. זילבער-באַזירטער און קופּער-באַזירטער אַקטיווער סאָלדער האָבן גוטע נאַס- און פליסיקייט צו גראַפיט און דיאַמאָנט, אָבער די סערוויס טעמפּעראַטור פון אַ געלאַזטער פֿאַרבינדונג איז שווער צו איבערשטייגן 400 ℃. פֿאַר גראַפיט קאָמפּאָנענטן און דיאַמאָנט מכשירים גענוצט צווישן 400 ℃ און 800 ℃, ווערן געוויינטלעך גענוצט גאָלד-באַזירטע, פּאַלאַדיום-באַזירטע, מאַנגאַן-באַזירטע אָדער טיטאַניום-באַזירטע פֿילער מעטאַלן. פֿאַר פֿאַרבינדונגען גענוצט צווישן 800 ℃ און 1000 ℃, זאָל מען נוצן ניקאַל-באַזירטע אָדער בויער-באַזירטע פֿילער מעטאַלן. ווען מען ניצט גראַפיט קאָמפּאָנענטן העכער 1000 ℃, קען מען ניצן ריינע מעטאַל פילער מעטאַלן (Ni, PD, Ti) אָדער צומיש פילער מעטאַלן וואָס אַנטהאַלטן מאָליבדענום, Mo, Ta און אַנדערע עלעמענטן וואָס קענען פֿאָרמען קאַרבידן מיט טשאַד.

פֿאַר גראַפֿיט אָדער דימענט אָן אויבערפֿלאַך באַהאַנדלונג, קענען די אַקטיווע פֿילער מעטאַלן אין טאַבעלע 16 געניצט ווערן פֿאַר דירעקטע לויטן. רובֿ פֿון די פֿילער מעטאַלן זענען טיטאַניום-באַזירטע בינאַרישע אָדער טערנאַרישע אַלויז. ריין טיטאַניום רעאַגירט שטאַרק מיט גראַפֿיט, וואָס קען פֿאָרמען אַ זייער דיקע קאַרבייד שיכט, און זײַן לינעאַרער יקספּאַנשאַן קאָעפֿיציענט איז גאַנץ אַנדערש פֿון יענעם פֿון גראַפֿיט, וואָס איז גרינג צו פּראָדוצירן ריסן, אַזוי עס קען נישט געניצט ווערן ווי לאָט. די צוגאב פֿון Cr און Ni צו Ti קען רעדוצירן דעם שמעלץ-פּונקט און פֿאַרבעסערן די נאַסקייט מיט קעראַמיק. Ti איז אַ טערנאַרישע אַלוימונג, דער עיקר צוזאַמענגעשטעלט פֿון Ti Zr, מיטן צוגאב פֿון TA, Nb און אַנדערע עלעמענטן. עס האט אַ נידעריקן קאָעפֿיציענט פֿון לינעאַרער יקספּאַנשאַן, וואָס קען רעדוצירן דעם לויטן דרוק. די טערנאַרישע אַלוימונג דער עיקר צוזאַמענגעשטעלט פֿון Ti Cu איז פּאַסיק פֿאַר דעם לויטן פֿון גראַפֿיט און שטאָל, און די פֿאַרבינדונג האט אַ הויכע קעראָוזשאַן קעגנשטעל.

טאַבעלע 16 לאָזונג פילער מעטאַלן פֿאַר דירעקט לאָזונג פון גראַפיט און דיאַמאָנט

(3) לויטן פּראָצעס די לויטן מעטאָדן פון גראַפיט קענען צעטיילט ווערן אין צוויי קאַטעגאָריעס, איינע איז לויטן נאָך ייבערפלאַך מעטאַליזאַציע, און די אַנדערע איז לויטן אָן ייבערפלאַך באַהאַנדלונג. נישט קיין חילוק וועלכע מעטאָדע ווערט גענוצט, זאָל די וועַלסטמענט פאָרבאַהאַנדלט ווערן איידער די פֿאַרזאַמלונג, און די ייבערפלאַך קאַנטאַמאַנאַנץ פון גראַפיט מאַטעריאַלן זאָלן אָפּגעווישט ווערן מיט אַלקאָהאָל אָדער אַצעטאָן. אין פאַל פון ייבערפלאַך מעטאַליזאַציע לויטן, זאָל אַ שיכט פון ני, קופּער אָדער אַ שיכט פון טי, זר אָדער מאָליבדענום דיסיליסייד ווערן פּלייטאַד אויף די גראַפיט ייבערפלאַך דורך פּלאַזמע שפּריצן, און דערנאָך זאָל קופּער-באַזירט פילער מעטאַל אָדער זילבער-באַזירט פילער מעטאַל ווערן גענוצט פֿאַר לויטן. דירעקט לויטן מיט אַקטיוו סאַדער איז די מערסט וויידלי געניצטע מעטאָדע איצט. די לויטן טעמפּעראַטור קען אויסגעקליבן ווערן לויט די סאַדער געגעבן אין טאַבעלע 16. די סאַדער קען זיין קלאַמערד אין מיטן פון די לויטן פֿאַרבינדונג אָדער לעבן איין עק. ווען לויטן מיט אַ מעטאַל מיט אַ גרויס קאָעפיציענט פון טערמישער יקספּאַנשאַן, קען מאָ אָדער טי מיט אַ געוויסע גרעב גענוצט ווערן ווי די ינטערמידייט באַפער שיכט. די יבערגאַנג שיכט קען פּראָדוצירן פּלאַסטיק דעפאָרמאַציע בעשאַס לויטן היץ, אַבזאָרבירן טערמישע דרוק און ויסמיידן גראַפיט קראַקינג. למשל, מען ניצט מאָנויום ווי אַן איבערגאַנגס-פאַרבינדונג פֿאַר וואַקוום-לאָטן פון גראַפיט און האַסטעלױן קאָמפּאָנענטן. מען ניצט B-pd60ni35cr5 לאָטער מיט אַ גוטן קעגנשטאַנד קעגן געשמאָלצן זאַלץ-קעראָוזשאַן און ראַדיאַציע. די לאָטן-טעמפּעראַטור איז 1260 ℃ און די טעמפּעראַטור ווערט געהאַלטן פֿאַר 10 מינוט.

נאַטירלעכע דיאַמאַנטן קענען גלייך געלאָטן ווערן מיט b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 און אַנדערע אַקטיווע סאָלדערס. די געלאָטן זאָל דורכגעפירט ווערן אונטער וואַקוום אָדער נידעריק אַרגאָן שוץ. די געלאָטן טעמפּעראַטור זאָל נישט יקסיד 850 ℃, און אַ שנעלערע היץ קורס זאָל אויסגעקליבן ווערן. די האַלטן צייט ביי דער געלאָטן טעמפּעראַטור זאָל נישט זיין צו לאַנג (געווענליך וועגן 10 סעקונדעס) צו ויסמיידן די פאָרמירונג פון אַ קאָנטינויִערלעך טיק שיכט ביי דער גרענעץ. ווען מען געלאָטן דיאַמאַנט און אַלוי שטאָל, זאָל מען צולייגן פּלאַסטיק צווישן-שיכט אָדער נידעריק יקספּאַנשאַן אַלוי שיכט פֿאַר איבערגאַנג צו פאַרמייַדן די שעדיקן פון דיאַמאַנט קערלעך געפֿירט דורך יבעריק טערמישער דרוק. די דריי-געצייג אָדער באָרינג געצייג פֿאַר זייער פּרעציזיע מאַשינינג ווערט פאַבריצירט דורך אַ געלאָטן פּראָצעס, וואָס געלאָטן 20 ~ 100 מג קליינע פּאַרטיקל דיאַמאַנט אויף דעם שטאָל גוף, און די פֿאַרבינדונג שטאַרקייט פון די געלאָטן פֿאַרבינדונג דערגרייכט 200 ~ 250mpa.

פּאָליקריסטאַלין דיאַמאָנט קען געלאָטן ווערן דורך פלאַם, הויך-פרעקווענץ אָדער וואַקוום. הויך-פרעקווענץ געלאָטן אָדער פלאַם געלאָטן זאָל ווערן אנגענומען פֿאַר דיאַמאָנט קייַלעכדיק זעג בלייד וואָס שניידט מעטאַל אָדער שטיין. Ag CuTi אַקטיווער געלאָטן פילער מעטאַל מיט אַ נידעריקן שמעלץ-פּונקט זאָל ווערן אויסגעקליבן. די געלאָטן טעמפּעראַטור זאָל ווערן קאָנטראָלירט אונטער 850 ℃, די הייצונג צייט זאָל נישט זיין צו לאַנג, און אַ פּאַמעלעכע קיל-ראַטע זאָל ווערן אנגענומען. פּאָליקריסטאַלין דיאַמאָנט ביטס געניצט אין פּעטראָלעום און געאָלאָגישע דרילינג האָבן שלעכטע אַרבעטס-באַדינגונגען און טראָגן ריזיקע אימפּאַקט-לאָודז. ניקעל-באַזירט געלאָטן פילער מעטאַל קען ווערן אויסגעקליבן און ריין קופּער-פאָליע קען ווערן געניצט ווי די צווישן-שיכט פֿאַר וואַקוום געלאָטן. למשל, 350 ~ 400 קאַפּסולעס Ф 4.5 ~ 4.5 מם קאָלומנאַר פּאָליקריסטאַלין דיאַמאָנט ווערט געלאָטן אין די פּערפאָראַציעס פון 35CrMo אָדער 40CrNiMo שטאָל צו פֿאָרמען שנייד-ציין. וואַקוום ברייזינג איז אנגענומען, און דער וואַקוום גראַד איז נישט ווייניקער ווי 5 × 10-2Pa, די ברייזינג טעמפּעראַטור איז 1020 ± 5 ℃, די האַלטן צייט איז 20 ± 2 מינוט, און די שער שטאַרקייט פון די ברייזינג דזשוינט איז גרעסער ווי 200mpa.

בעתן לויטן, זאָל מען נוצן דאָס אייגענע וואָג פֿון דער וועַלסטונג אַזוי פֿיל ווי מעגלעך פֿאַרן צוזאַמענשטעלן און פּאַזיציאָנירן, כּדי דער מעטאַל־טייל זאָל דריקן דעם גראַפֿיט אָדער פּאָליקריסטאַלין מאַטעריאַל בײַם אויבערשטן טייל. ווען מען ניצט דעם פֿיקסטשור פֿאַר פּאַזיציאָנירן, זאָל דער פֿיקסטשור־מאַטעריאַל זײַן אַ מאַטעריאַל מיט אַ טערמישן אויסברייטונג־קאָעפֿיציענט ענלעך צו דעם פֿון דער וועַלסטונג.