1. Produkcja diamentu pokrytego węglikiem spiekanym
Zasada polega na zmieszaniu proszku metalicznego z diamentem, podgrzaniu do ustalonej temperatury i izolacji przez określony czas w próżni. W tej temperaturze prężność par metalu jest wystarczająca do pokrycia, a jednocześnie metal jest adsorbowany na powierzchni diamentu, tworząc diamentową powłokę.
2. Wybór metalu powlekanego
Aby powłoka diamentowa była trwała i niezawodna, a także aby lepiej zrozumieć wpływ składu powłoki na siłę powłoki, należy wybrać metal powłoki. Wiemy, że diament jest alomorfizmem C, a jego sieć krystaliczna jest regularnym czworościanem, więc zasada powlekania składu metalu polega na tym, że metal ma dobre powinowactwo do węgla. W ten sposób, w pewnych warunkach, na granicy faz zachodzi interakcja chemiczna, tworząc mocne wiązanie chemiczne i tworzy się membrana Me-C. Teoria infiltracji i adhezji w układzie diament-metal wskazuje, że interakcja chemiczna zachodzi tylko wtedy, gdy praca adhezji AW> 0 i osiąga pewną wartość. Krótkie okresowe pierwiastki metalowe grupy B w układzie okresowym, takie jak Cu, Sn, Ag, Zn, Ge itp. mają słabe powinowactwo do C i niską pracę adhezji, a utworzone wiązania są wiązaniami cząsteczkowymi, które nie są silne i nie powinny być wybierane; Metale przejściowe w długim układzie okresowym, takie jak Ti, V, Cr, Mn, Fe itd., charakteryzują się dużą pracą adhezji z układem C. Siła oddziaływania C i metali przejściowych rośnie wraz z liczbą elektronów w warstwie d, dlatego Ti i Cr lepiej nadają się do pokrywania metali.
3. Eksperyment z lampą
W temperaturze 8500°C diament nie może osiągnąć energii swobodnej atomów węgla aktywowanego na powierzchni diamentu i proszku metalu, tworząc węglik metalu, a co najmniej 9000°C, aby uzyskać energię niezbędną do utworzenia węglika metalu. Jednakże, jeśli temperatura jest zbyt wysoka, spowoduje to straty ciepła w diamentie. Biorąc pod uwagę wpływ błędu pomiaru temperatury i innych czynników, temperaturę testu powłoki ustawiono na 9500°C. Jak widać z zależności między czasem izolacji a szybkością reakcji (poniżej), po osiągnięciu energii swobodnej generowania węglika metalu reakcja przebiega szybko, a wraz z generowaniem węglika, jej szybkość stopniowo spada. Nie ma wątpliwości, że wraz z wydłużeniem czasu izolacji, gęstość i jakość warstwy ulegną poprawie, ale po 60 minutach jakość warstwy nie ulegnie znacznemu pogorszeniu, dlatego ustawiliśmy czas izolacji na 1 godzinę; im wyższa próżnia, tym lepiej, ale w ograniczonym zakresie warunków testu, zazwyczaj stosujemy 10-3 mmHg.
Zasada zwiększania możliwości wstawiania pakietów
Wyniki eksperymentów pokazują, że ciało płodu jest bardziej odporne na działanie diamentu powlekanego niż diamentu niepowlekanego. Powodem silnej zdolności inkluzji ciała płodu w kontakcie z diamentem powlekanym jest to, że – osobiście uważam – na powierzchni lub wewnątrz każdego niepowlekanego sztucznego diamentu występują defekty i mikropęknięcia. Obecność tych mikropęknięć zmniejsza wytrzymałość diamentu, z drugiej strony, pierwiastek C diamentu rzadko reaguje z elementami ciała płodu. Dlatego korpus opony z niepowlekanego diamentu jest czysto mechanicznym pakietem wytłaczanym, a tego rodzaju wkładka jest wyjątkowo słaba. Po obciążeniu powyższe mikropęknięcia doprowadzą do koncentracji naprężeń, co spowoduje spadek odporności wkładki na działanie naprężeń. W przypadku diamentu z nadkładem jest inaczej – dzięki pokryciu warstwą metalu defekty sieci diamentowej i mikropęknięcia zostają wypełnione, z jednej strony, wytrzymałość powlekanego diamentu wzrasta, z drugiej strony, po wypełnieniu mikropęknięć, zjawisko koncentracji naprężeń nie występuje. Co ważniejsze, infiltracja metalu spojonego w korpusie opony przekształca się w węgiel na powierzchni diamentu. Infiltracja związków chemicznych. W rezultacie kąt zwilżania metalu spojonego na diamencie zmienia się z ponad 100° do mniej niż 50°, co znacznie poprawia właściwości metalu spojonego w procesie zwilżania diamentem. Korpus opony z diamentowym pakietem pokrywającym, osadzonym w oryginalnym, mechanicznym pakiecie wytłaczającym, tworzy pakiet wiążący, a mianowicie diament pokrywający i korpus opony, co znacząco poprawia właściwości embrionalne.
Możliwość wstawiania wkładu. Jednocześnie uważamy, że inne czynniki, takie jak parametry spiekania, wielkość cząstek diamentu powlekanego, gatunek, wielkość cząstek ciała płodu itp., mają pewien wpływ na siłę wkładki. Odpowiednie ciśnienie spiekania może zwiększyć gęstość prasowania i poprawić twardość ciała płodu. Odpowiednia temperatura spiekania i czas izolacji mogą sprzyjać reakcji chemicznej w wysokiej temperaturze pomiędzy materiałem opony a powlekanym metalem i diamentem, dzięki czemu pakiet spoiwa jest mocno osadzony, gatunek diamentu jest dobry, struktura krystaliczna jest podobna, faza rozpuszczalna, a pakiet jest lepiej dopasowany.
Fragment Liu Xiaohui
Czas publikacji: 13 marca 2025 r.
