Въведение и приложение на диамантени абразиви

Диамантът е вещество с най-висока твърдост в природата. Той има изключително висока твърдост, топлопроводимост и износоустойчивост, така че се използва широко в абразивната индустрия. С развитието на индустриалните технологии,диамантени абразивиса се развили от традиционни естествени диаманти до различни изкуствени диаманти и функционални композитни материали, превръщайки се във важна част от областта на свръхтвърдите материали и намират широко приложение в много високопрецизни индустрии като механична обработка, електроника, оптика и нова енергия.

Ⅰ. Основно въведение в диамантените абразиви

Диамантените абразиви сапрахообразни или гранулирани материали произведени чрез раздробяване, пресяване и пречистване на естествени или изкуствени диаманти. Твърдостта им по скалата на Моос достига ниво 10, което е най-високият известен абразив. В сравнение с традиционните абразиви като алуминиев оксид и силициев карбид, диамантените абразиви имат по-висока режеща способност и износоустойчивост и могат да шлифоват и полират материали с висока твърдост с висока ефективност и минимални повреди.

Диамантените абразиви включват главно следните форми:

Диамантен микропрахРазмерът на частиците варира от десетки микрона до нанометри, подходящ за различни високопрецизни процеси на полиране.

Диамантено шлифовъчно колело/шлифовъчна глава: използва се за шлифоване и оформяне на твърди материали.

Диамантен трион/свредло: използва се за рязане и пробиване на материали като камък, керамика, стъкло и др.

Диамантена шлифовъчна течност/полираща паста: широко използвана в ултрапрецизна обработка в електрониката, оптиката, формоването и други индустрии.

Композитен диамантен материал (PCD/PCBN): комбинира диамант с метална или керамична матрица, за да образува композитен инструментален материал с издръжливост и износоустойчивост.

Ⅱ. Области на приложение на диамантени абразиви

1. Механична обработка
Диамантените абразиви се използват широко при оформянето и шлифоването на материали с висока твърдост, като например циментиран карбид, керамика, силициев карбид, стъкло, ферит и др. Използването на диамантени шлифовъчни дискове за обработка може не само значително да подобри ефективността на обработката и качеството на повърхността, но и да удължи живота на инструмента и да намали честотата на смяната му. Те са особено подходящи за масово произвеждани, автоматизирани високопрецизни производствени процеси.

2. Електронна и полупроводникова промишленост
При обработката на материали като силициеви пластини, сапфирени подложки, силициево-карбидни чипове, оптоелектронно стъкло и др., диамантените въжени триони, шлифовъчните течности и полиращите пасти са ключови консумативи. Диамантените абразиви могат да постигнат субмикронна или дори нанометрова плоскост и грапавост. Те се използват широко в ключови звена като нарязване на чипове, шлифоване на пластини и полиране на фотошаблони. Те са важен фактор за осигуряване на висока производителност и висок добив на електронни продукти.

3. Оптична обработка
Диамантеният прах се използва широко за полиране на оптично стъкло, лазерни прозорци, сапфирени лещи и други компоненти. Неговата отлична сила на рязане и химическа стабилност могат ефективно да подобрят качеството на обработката на огледалата и да постигнат грапавост на повърхността Ra под 10 nm. Той е важен материал за постигане на ултрагладки повърхности и висока пропускливост на светлината.

4. Строителство и обработка на камък
Диамантените триони, свредла, режещи жици и др. се използват широко при обработката на строителни материали като гранит, мрамор и бетон. В сравнение с традиционните инструменти, диамантените инструменти са по-добри по отношение на скоростта на рязане, експлоатационния живот и качеството на рязане и са особено подходящи за ефективна обработка на строителни материали с висока якост и висока плътност.

5. Нова енергия и аерокосмическа индустрия
С развитието на новите енергийни технологии, търсенето на диамантени абразиви при обработката на полюсни накрайници на литиеви батерии, керамични диафрагми, компоненти на електрически превозни средства и др. нараства бързо. В областта на аерокосмическата индустрия диамантените инструменти се използват за прецизна обработка на компоненти на горещи краища на двигатели, композитни структурни части и др., което подобрява надеждността и дълготрайността на продуктите.

III. Заключение

Диамантените абразиви, като важен основен материал за съвременното промишлено производство, се използват във все повече сценарии за високопрецизна обработка поради отличните си физични свойства и широкото им приложение. В бъдеще, с непрекъснатото развитие на материалознанието и производствените технологии, диамантените абразиви ще продължат да се развиват в по-изтънчена, интелигентна и екологична посока, помагайки на висококачествената производствена индустрия да се издигне на по-високо ниво.