Il-vantaġġi tal-prestazzjoni tad-djamant polikristallin termalment stabbli (PCD) joħorġu mid-disinn metikoluż tal-kompożizzjoni u l-proċess ta 'preparazzjoni tiegħu. Mhijiex sempliċiment kwistjoni ta 'stivar ta' trab tad-djamanti, iżda pjuttost kombinazzjoni ta 'materja prima magħżula bir-reqqa, fażijiet ta' rbit ottimizzati, u trattament speċjali ta' wara- biex jinbena materjal kompost superhard li jżomm l-istabbiltà tal-fażi tad-djamanti u l-integrità strutturali f'temperaturi għoljin. Il-fehim tal-metodi ta 'kompożizzjoni tiegħu jgħin biex wieħed jifhem l-essenza tal-formazzjoni tal-prestazzjoni tal-materjal u jipprovdi bażi teoretika għall-għażla tal-applikazzjoni.
Fil-livell tal-materja prima, il-PCD termalment stabbli juża trab tal-mikron tad-djamanti tal-kristall ta '-purità waħda- għolja bħala l-komponent ewlieni tiegħu. Id-daqs tal-partiċelli huwa tipikament ikkontrollat fil-medda ta 'mikrometru għal submikrometru, u distribuzzjoni uniformi tad-daqs tal-partiċelli tinkiseb permezz ta' għarbil rigoruż. Daqs tal-partiċelli aktar uniformi jgħin biex jifforma netwerk dens u kontinwu tal-konfini tal-qamħ, li jnaqqas il-punti dgħajfa lokali kkawżati minn differenzi sinifikanti fid-daqs tal-partiċelli. Il-forma tal-kristall tal-materja prima teħtieġ ukoll li tiġi ottimizzata; forma tal-kristall kompluta tista 'żżid iż-żona ta' kuntatt u s-saħħa tat-twaħħil bejn il-partiċelli, u tistabbilixxi pedament tajjeb għas-sinterizzazzjoni sussegwenti.
Il-kompożizzjoni tal-fażi tal-irbit hija kruċjali biex tiddetermina l-istabbiltà termali. PCD konvenzjonali (djamant polikristallin) tipikament juża metalli ta 'tranżizzjoni bħall-kobalt u n-nikil bħala katalisti u li jgħaqqdu. Dawn il-metalli jikkatalizzaw it-trasformazzjoni tad-djamant għal grafita f'temperaturi għoljin, u jillimitaw it-temperatura operattiva. Il-PCD termalment stabbli jinvolvi aġġustamenti sinifikanti fil-kompożizzjoni tiegħu: it-tnaqqis tal-kontenut tal-metall katalitiku u l-introduzzjoni ta' fażijiet ta' rbit mhux metalliċi bbażati fuq iċ-ċeramika jew karbur--bħas-siliċidi, boruri, jew nitruri. Dawn il-fażijiet li jorbtu ma jipparteċipawx fir-reazzjoni ta 'grafitizzazzjoni katalitika u jżommu stabbiltà kimika u mekkanika f'temperaturi għoljin, u b'hekk iżidu b'mod sinifikanti t-temperatura ta' dekompożizzjoni termali tal-materjal.
Il-proċess tas-sinterizzazzjoni huwa l-pass ewlieni fil-formazzjoni ta 'struttura komposta robusta bejn il-partiċelli tad-djamanti u l-fażi tal-irbit. Kundizzjonijiet ta'-temperatura għolja,-pressjoni għolja (HPHT) jippermettu lill-mikropartiċelli tad-djamanti jgħaddu minn fluss tal-plastik u interlocking taħt il-gwida tal-fażi tal-irbit, li jiffurmaw qafas ta' netwerk tridimensjonali. Dan il-proċess jeħtieġ kontroll preċiż tat-temperatura, pressjoni, u ħin biex jiġi żgurat twaħħil intergranulari suffiċjenti filwaqt li jiġi evitat dħul eċċessiv ta 'sħana li jista' jwassal għal pre-grafitizzazzjoni.
It-trattament ta' wara-huwa pass supplimentari importanti fl-għoti ta' stabbiltà termali. Metodi komuni jinkludu vakwu ta 'temperatura għolja jew ittemprar ta' atmosfera protettiva, li jippromwovi t-tixrid, l-aggregazzjoni jew id-diżattivazzjoni ta 'metalli katalitiċi residwi, u jnaqqas l-attività katalitika tagħhom fil-konfini tal-qamħ. Xi proċessi jinkorporaw ukoll ossidazzjoni tal-wiċċ jew depożizzjoni tal-kisi biex itejbu aktar ir-reżistenza għall-ossidazzjoni u l-korrużjoni. Dawn it-trattamenti ta' wara-ma jirreaġixxux b'mod vjolenti mal-matriċi tad-djamanti iżda jtejbu b'mod sinifikanti l-istabbiltà tal-materjal taħt tagħbijiet tas-sħana alternanti.
Fil-qosor, il-metodu ta' kompożizzjoni għal PCD termalment stabbli jintegra l-għażla ta' trab tad-djamanti ta'-kwalità għolja, id-disinn ta' fażijiet ta' rbit-baxx jew mhux-metalliċi, kontroll preċiż ta' sinterizzazzjoni HPHT, u proċessi ta' trattament ta' wara-mira. Dan l-effett sinerġistiku f'diversi-stadji jippermettilu li jżomm il-proprjetajiet ultra-iebsin tad-djamant filwaqt li juri kapaċitajiet strutturali u ta 'żamma tal-prestazzjoni eċċellenti f'ambjenti ta'-temperatura għolja, li jipprovdi bażi materjali affidabbli għall-ipproċessar taħt kundizzjonijiet estremi.
