Η διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης των διαμαντιών τμημάτων

1. Επισκόπηση της πυροσυσσωμάτωσης

Η πυροσυσσωμάτωση είναι μια από τις πιο βασικές διαδικασίες της διαδικασίας παραγωγής μεταλλουργίας σε σκόνη και είναι επίσης η τελευταία σημαντική διαδικασία. Διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο στην απόδοση του τελικού προϊόντος. Η πυροσυσσωμάτωση είναι η "πύλη" της παραγωγής διαμαντιών.

 

Η διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης είναι μια σειρά πολύπλοκων φυσικών και χημικών διεργασιών όπως η διάχυση, η τήξη, η ροή, η συρρίκνωση και η ανακρυστάλλωση μεταξύ των συμπιεσμένων σκονών μεταλλικής μήτρας υπό καυτή πίεση, ο οποίος παράγει έναν ισχυρό δεσμό μεταξύ των σωματιδίων της μήτρας, καθιστώντας το προϊόν ισχυρή και έχει ορισμένη σκληρότητα και δύναμη.

 

Η διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης αναφέρεται κυρίως στο σύστημα πυροσυσσωμάτωσης και η καμπύλη αντλείται ανάλογα με τη σχέση μεταξύ θερμοκρασίας και χρόνου. Επομένως, η θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης πρέπει πρώτα να προσδιορίζεται ανάλογα με τη σύνθεση και την αναλογία της μήτρας πριονιού, το μέγεθος και τις προδιαγραφές της λεπίδας πριονιού κλπ. Και στη συνέχεια πρέπει να προσδιοριστεί η μέθοδος θέρμανσης και ο χρόνος μόνωσης μετά την επίτευξη της θερμοκρασίας πυροσυσσωμάτωσης.

 

• 1) Προσδιορισμός της θερμοκρασίας πυροσυσσωμάτωσης

For a certain saw blade product, since its matrix composition has been determined, its sintering temperature is a fixed temperature range. This range is generally specified at the optimal temperature sintering point plus or minus 10°C, and the sintering temperature is generally about 2/3 of the melting point of the main component, that is, Tsintering>2\/3tmelting. Η πραγματική θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης καθορίζεται από δοκιμαστικές δοκιμαστικές μπλοκ. Η πρώτη ομάδα των δοκιμαστικών μπλοκ καθορίζεται σύμφωνα με την παραπάνω θερμοκρασία. Μετά τη δοκιμαστική πυροσυσσωμάτωση, παρατηρούνται το χρώμα, η κατάσταση της επιφάνειας, η κρυστάλλωση κλπ. Των δοκιμαστικών μπλοκ για να προσδιοριστούν εάν είναι υπερβολικά καυτά ή κάτω από καύση. Στη συνέχεια δίνεται η θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης της δεύτερης ομάδας των μπλοκ δοκιμών, και η τρίτη και η τέταρτη ομάδα δοκιμών δοκιμών δοκιμάζονται με τον ίδιο τρόπο μέχρι να ληφθεί η κατάλληλη θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης.

 

• 2) χρόνος πυροσυσσωμάτωσης

Ο χρόνος πυροσυσσωμάτωσης και η θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης είναι ένα ζεύγος σχετικών παραμέτρων, διότι όταν η θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης αυξάνεται κατάλληλα, ο χρόνος μόνωσης του σημείου πυροσυσσωμάτωσης μπορεί να μειωθεί σχετικά, αλλά εάν ο έλεγχος είναι ακατάλληλος, το προϊόν θα παραμορφωθεί, οι κόκκοι θα αυξηθούν και ακόμη και ο διαχωρισμός θα επηρεαστεί, επηρεάζοντας την ποιότητα του προϊόντος. Όταν η θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης είναι χαμηλή, ο χρόνος μόνωσης πρέπει να επεκταθεί, διαφορετικά το προϊόν θα υποστεί καύση. Η διαφορά θερμοκρασίας πυροσυσσωμάτωσης δεν μπορεί να είναι πολύ μεγάλη, γενικά περίπου 20oC.

 

2. Θεωρητική ανάλυση της διαδικασίας πυροσυσσωμάτωσης

Αφού η σκόνη της μήτρας είναι πυροσυσσωρευμένη, η δύναμη του πυροσυσσωρευμένου σώματος αυξάνεται. Πρώτον, η αντοχή συγκόλλησης μεταξύ των σωματιδίων σκόνης αυξάνεται. Κατά τη διάρκεια της πυροσυσσωμάτωσης, λόγω της υψηλής θερμοκρασίας, η κίνηση των ατόμων στο σώμα της σκόνης εντείνεται, επιτρέποντας σε περισσότερα άτομα να εισέλθουν στην επιφάνεια επαφής μεταξύ των σωματιδίων για να σχηματίσουν μια επιφάνεια συγκόλλησης. Επιπλέον, καθώς η επιφάνεια συγκόλλησης επεκτείνεται, αυξάνεται επίσης η δύναμη του πυροσυσσωρευμένου σώματος. Η επιφάνεια συγκόλλησης επεκτείνεται για να σχηματίσει ένα λαιμό πυροσυσσωμάτωσης, έτσι ώστε η αρχική διεπαφή σωματιδίων να σχηματίζει μια διεπαφή κόκκων και καθώς συνεχίζεται η πυροσυσσωμάτωση, το όριο των κόκκων μπορεί να μετακινηθεί στο εσωτερικό του σωματιδίου, με αποτέλεσμα την ανάπτυξη του κόκκου.

 

Η αύξηση της αντοχής του πυροσυσσωρευμένου σώματος αντικατοπτρίζεται επίσης στη μείωση του όγκου των πόρων και τη συνολική ποσότητα των πόρων, καθώς και την αλλαγή στο σχήμα των πόρων. Καθώς ο λαιμός πυροσυσσωμάτωσης μεγαλώνει, οι πόροι που αρχικά διασυνδέθηκαν μεταξύ των σωματιδίων συρρικνώνονται σταδιακά σε κλειστούς πόρους και στη συνέχεια στρογγυλεύονται. Το μέγεθος και ο αριθμός των πόρων αλλάζουν επίσης, δηλαδή ο αριθμός των πόρων μειώνεται, ενώ το μέσο μέγεθος των πόρων αυξάνεται.

 

Ο σχηματισμός της επιφάνειας συγκόλλησης σωματιδίων συνήθως δεν οδηγεί στη συρρίκνωση του πυροσυσσωρευμένου σώματος. Επομένως, η πυκνότητα δεν σηματοδοτεί την αρχή της διαδικασίας πυροσυσσωμάτωσης και μόνο η αύξηση της δύναμης του πυροσυσσωρευμένου σώματος είναι ένα προφανές σημάδι της πυροσυσσωμάτωσης. Με την ανάπτυξη του λαιμού πυροσυσσωμάτωσης, τη μείωση του συνολικού όγκου των πόρων και τη μείωση της απόστασης μεταξύ των σωματιδίων, αρχίζει πραγματικά η διαδικασία πυκνοποίησης του πυροσυσσωρευμένου σώματος. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, εκτός από την ανάπτυξη του λαιμού πυροσυσσωμάτωσης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας πυροσυσσωμάτωσης, το Compact μπορεί να πυκνωθεί και να συρρικνωθεί. Η επιφάνεια θα μειωθεί. Η δύναμη μπορεί να αυξηθεί και η αγωγιμότητα θα αυξηθεί. Αυτές οι παράμετροι παρέχουν τη δυνατότητα περιγραφής της διαδικασίας πυροσυσσωμάτωσης. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης συνοδεύεται από μείωση του μεγέθους του πυροσυσσωρευμένου σώματος.

 

Η παράμετρος πυκνοποίησης Φ μπορεί να εκφραστεί ως:

Φ=(ρs–ρg)/(ρt-ρg)

όπου ρ. -- πυκνότητα σώματος;

ρt -- θεωρητική πυκνότητα;

ρG -- συμπαγής πυκνότητα.

 

Το παρακάτω σχήμα δείχνει τις αλλαγές σε ορισμένες παραμέτρους όταν η ισοθερμική πυροσυσσωμάτωση πραγματοποιείται σε δύο θερμοκρασίες (T2> T1), αντανακλώντας τα κύρια αποτελέσματα του χρόνου και της θερμοκρασίας στη διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης.

 

 

Η ισοθερμική διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης σκόνης μπορεί να χωριστεί σε τρία στάδια με ασαφή όρια (σχηματικό διάγραμμα ως εξής).

 

(1) Αρχικό στάδιο - Το αρχικό στάδιο της πυροσυσσωμάτωσης ή το στάδιο συγκόλλησης. Τα αρχικά σημεία επαφής ή οι επιφάνειες επαφής μεταξύ των σωματιδίων μετασχηματίζονται σε συγκόλληση κόκκων, δηλαδή, σχηματίζεται ένας λαιμός πυροσυσσωμάτωσης μέσω διαδικασιών ατομικής μετανάστευσης όπως η πυρήνωση και η ανάπτυξη. Αυτό το στάδιο περιλαμβάνει κυρίως την ανάκτηση μετάλλων, την πτητικότητα του προσροφημένου αερίου και του νερού και την αποσύνθεση και την απομάκρυνση του παράγοντα διαμόρφωσης στο συμπαγές.

 

(2) Ενδιάμεσο στάδιο - Στάδιο ανάπτυξης του λαιμού. Η μετανάστευση μεγάλης κλίμακας των ατόμων στην επιφάνεια συγκόλλησης σωματιδίων προκαλεί την επέκταση του λαιμού πυροσυσσωμάτωσης, της απόστασης μεταξύ των σωματιδίων να μειωθούν και ενός συνεχούς δικτύου κενού να σχηματιστεί. Ταυτόχρονα, λόγω της ανάπτυξης των κόκκων, το όριο των κόκκων κινείται στους πόρους και οι πόροι εξαφανίζονται σε μεγάλους αριθμούς όπου τα οριακά σαρωτικά. Η αυξημένη πυκνότητα και η αντοχή είναι τα κύρια χαρακτηριστικά αυτού του σταδίου.

 

(3) Τελικό στάδιο - Σφαίρα κλειστού πόρου και στάδιο συρρίκνωσης. Οι περισσότεροι πόροι είναι εντελώς διαχωρισμένοι, ο αριθμός των κλειστών πόρων αυξάνεται σε μεγάλο βαθμό και το σχήμα του πόρου τείνει να είναι σφαιρικό και συνεχίζει να συρρικνώνεται. Σε αυτό το στάδιο, ολόκληρο το πυροσυσσωματωμένο σώμα μπορεί ακόμα να συρρικνωθεί αργά, αλλά αυτό επιτυγχάνεται από την εξαφάνιση μικρών πόρων και τη μείωση του αριθμού των πόρων. Ωστόσο, εξακολουθεί να υπάρχει ένας μικρός αριθμός υπολειμματικών απομονωμένων μικρών πόρων που δεν μπορούν να εξαλειφθούν.

 

Η Quanzhou Huice Tools Company έχει πολυετή εμπειρία στην παραγωγή διαμαντιών. Εάν θέλετε να λάβετε περισσότερες γνώσεις και πληροφορίες, επικοινωνήστε μαζί μας.