金刚石工具基础知识

1、金刚石工具基础知识粉末及压制2011.9.17金刚石概述 金刚石为矿物名 极少人造品 宝石级- 80天然品 金刚石 磨料级- 几乎全部人造品 20天然品宝石级金刚石 经过琢磨后 钻石人造金刚石性质成分主要是C，密度：3.52单位：克拉ct 1ct=0.2g硬度高，耐磨性好，强度高，冲击韧性好，脆性小，热稳定性好，内部缺陷少。金刚石和石墨区别石墨和金刚石都属于碳单质，他们的化学性质完全相同。但金刚石和石墨不是同种物质，它们是由相同元素构成的同素异型体. 二者的化学式都是c 石墨原子间构成正六边形是平面结构，呈片状。 金刚石原子间是立体的正四面体结构，呈金字塔形结构。 金刚石的硬度摩氏硬度10，新

2、摩氏硬度15，显微硬度10000kg/mm2，显微硬度比石英高1000倍，比刚玉高150倍。金刚石硬度具有方向性，八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度，菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。金刚石颜色人造金刚石在生长过程中由于有熔媒的存在，因此含有硼、镍、锰、钴、硅、铝、钙、镁等杂质，从而呈现不同的颜色和性能。含硼金刚石呈黑色，具有较高的强度和热稳定性。含有镍、锰等金属的金刚石呈现黄绿色。金刚石中的杂质含量越少，颜色越透明，热稳定性越好。黄色和绿色金刚石基本粉末粒度在0.1-1000m的粒子叫粉末颗粒。有大量粉末颗粒组成的聚合体称为粉末。粉末颗粒分为单颗粒（一次颗粒）和团粒（二次颗粒）粉末

3、基本性能基本性能分为化学性能、物理性能、工艺性能。化学性能：成分、杂质、化合状态等；物理性能：颗粒的形状和大小，粒度分布，密度，比表面积，活性等；工艺性能：松装密度、振实密度、流动性、压缩性和成形性等粉末形状粉末制备1.液态金属雾化采用快速流动的气流或液流将熔融金属粉碎成液滴，而后凝固成金属粉末颗粒。粉末制备2.还原法制备金属粉末用还原介质还原金属氧化物粉末制备3.羰基法制备金属粉末通过金属羰基合物（M（CO）4）热分解制备金属粉末粉末制备4.电解法制备金属粉末粉末制备5.固态材料机械粉碎Mn在大球料比（100：1）中球磨180h后的TEM图粉末形状对工艺影响表面光滑的颗粒，流动性好，对提高压

4、坯的密度有利。形状比较复杂的粉末，流动性差，但对提高压坯的强度有利。用形状复杂的粉末压制，弹性后效小。形状简单、表面光滑的粉末压制的压坯弹性后效大，容易出现裂纹和变形。粉末粒度对工艺影响细粉比粗粉好避免全部采用粗粉粗细粉末尽量搭配使用细粉含量多时，需要的单位压制压力增大，同时沿压制方向的密度差增大。松装密度粉末在松散状态下落入一个已知体积的杯中，测得单位容积质量叫松装密度。松装密度是设计成型模具的一个重要参数。松装密度受粉末粒度、粒度组成、颗粒形状、颗粒内空隙因素影响。粉末颗粒粗，松装密度较大，粉末颗粒愈细，颗粒间的摩擦增大，则松装密度较小。较理想状态：粗细粉末搭配使用。松装密度检测压缩性和成

5、形性压缩性：粉末在压制过程中的压缩能力。主要影响因素：粉末颗粒的塑性，夹杂物，颗粒形状。凡是影响松装密度的一切因素，都会不同程度的影响粉末的压缩性。成形性：粉末压制后，压坯保持既定形状的能力。粉末的成形性可以从压坯有无裂纹和压坯的表面状态来分析。模压成形过程3种压制方式两种脱模方式压坯密度均匀性分析影响因素：粉末压缩性、粉末颗粒形状、松装密度、压制方式、模具润滑条件、模具表面粗糙度状况、压制过程中粉末移动状态，压坯的形状。单向压制密度分布双向压制密度分布不同高径比下密度分布压制过程种粉末移动状态分析简单形状压坯成形过程1.装粉状态。粉末从料靴中较快地进入模腔，是粉末颗粒形状，粒度粗细的反映。2.压制前瞬时的粉末移动。仅靠粉末重量做移动。3.压制过程中粉末受压移动，特别是压坯成形瞬间粉末向结合面的强制移动。如果粉末移动不当，脱模时，容易产生裂纹和分层。压制过程种粉末移动状态分析压制过程种粉末移动状态分析压制工艺及其操作规程压制参数1.压制压力及脱模力2.压制方式3.压坯回弹率（弹性后效）4.压缩比（装填系数）压制过程影响压坯质量的因素1.模具及润滑剂的影响减少摩擦的方法：采用高硬度的