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金剛石微粉質量對PCD復合片性能的影響

發布日期：2012-03-19

聚晶金剛石復合片的PCD層中金剛石體積含量要占到98%以上，余下的是從硬質合金基座擴散熔滲上來的催化劑金屬。因此，金剛石微粉的質量對于決定燒結產品的最終性能和一致性具有非常重要的作用。通常，用于生產PCD的金剛石微粉是工業金剛石粉末合成過程中產生的一個副產品，金剛石單晶主要用作石材切割市場，如金剛石鋸片、金剛石砂輪等。

用于金剛石合成的催化劑主要有兩種：一種是鈷系列的，一種是鐵鎳合金系列的。

目前市場上提供的工業金剛石微粉具有極寬的質量范圍，參差不齊。用于PCD燒結過程的微粉通常是把粗顆粒金剛石單晶破碎后得來的，因此最初的粗顆粒金剛石單晶的質量就會影響到PCD復合片的質量。根據金剛石燒結過程的壓力和溫度參數，金剛石顆?？赡苌L成各種形狀，如成為立方形而非八面體型。并且，如果金剛石單晶在催化劑熔池中生長過快，則有可能會在燒結完成后晶粒的內部發現夾雜有金屬包裹體。

其他的質量問題與金剛石微粉的提純和清洗過程有關，主要是要把金剛石合成過程中發生的固體合金催化劑材料清洗去除干凈。通常清洗過程是將金剛石微粉溶解在熱的鹽酸和硝酸中，然后清洗和去除任何殘留的雜質。如果該過程進行的不徹底或不正確，金剛石微粉的表面就會污染上雜質，燒結過程就會進行得不那么有效了，引起PCD 性能和質量問題。