Εισαγωγή και εφαρμογή λειαντικών διαμαντιών

Το διαμάντι είναι μια ουσία με την υψηλότερη σκληρότητα στη φύση. Έχει εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα, θερμική αγωγιμότητα και αντοχή στη φθορά, επομένως χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία λειαντικών. Με την ανάπτυξη της βιομηχανικής τεχνολογίας,λειαντικά διαμαντιώνέχουν εξελιχθεί από παραδοσιακά φυσικά διαμάντια σε διάφορα τεχνητά διαμάντια και λειτουργικά σύνθετα υλικά, καθιστώντας τα ένα σημαντικό μέρος του τομέα των υπερσκληρών υλικών και χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολλές βιομηχανίες υψηλής ακρίβειας, όπως η μηχανική επεξεργασία, η ηλεκτρονική, η οπτική και η νέα ενέργεια.

Ⅰ. Βασική εισαγωγή στα λειαντικά διαμαντιών

Τα λειαντικά διαμαντιών είναικονιοποιημένα ή κοκκώδη υλικά Κατασκευάζεται με σύνθλιψη, κοσκίνισμα και καθαρισμό φυσικών ή τεχνητών διαμαντιών. Η σκληρότητά του κατά Mohs φτάνει το επίπεδο 10, το οποίο είναι το υψηλότερο γνωστό λειαντικό. Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά λειαντικά όπως το οξείδιο του αργιλίου και το καρβίδιο του πυριτίου, τα λειαντικά διαμαντιών έχουν υψηλότερη ικανότητα κοπής και αντοχή στη φθορά, και μπορούν να αλέθουν και να γυαλίζουν υλικά υψηλής σκληρότητας με υψηλή απόδοση και χαμηλή ζημιά.

Τα λειαντικά διαμαντιών περιλαμβάνουν κυρίως τις ακόλουθες μορφές:

Μικροσίδηρος διαμαντιούΤο μέγεθος των σωματιδίων κυμαίνεται από δεκάδες μικρά έως νανόμετρα, κατάλληλο για διάφορες διαδικασίες στίλβωσης υψηλής ακρίβειας.

Διαμαντένιος τροχός λείανσης/κεφαλή λείανσης: χρησιμοποιείται για λείανση και διαμόρφωση σκληρών υλικών.

Διαμαντένια λεπίδα πριονιού/τρυπάνι: χρησιμοποιείται για κοπή και διάτρηση υλικών όπως πέτρα, κεραμικά, γυαλί κ.λπ.

Ρευστό λείανσης διαμαντιών/πάστα στίλβωσης: χρησιμοποιείται ευρέως σε επεξεργασία εξαιρετικά ακριβείας στην ηλεκτρονική, την οπτική, τη μούχλα και άλλες βιομηχανίες.

Σύνθετο υλικό διαμαντιού (PCD/PCBN): συνδυάζει διαμάντι με μέταλλο ή κεραμική μήτρα για να σχηματίσει ένα σύνθετο υλικό εργαλείου με σκληρότητα και αντοχή στη φθορά.

Ⅱ. Πεδία εφαρμογής των λειαντικών διαμαντιών

1. Μηχανική επεξεργασία
Τα λειαντικά διαμαντιών χρησιμοποιούνται ευρέως στη διαμόρφωση και την άλεση υλικών υψηλής σκληρότητας, όπως το τσιμεντωμένο καρβίδιο, τα κεραμικά, το καρβίδιο του πυριτίου, το γυαλί, ο φερρίτης κ.λπ. Η χρήση τροχών λείανσης με διαμάντι για επεξεργασία όχι μόνο μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση της επεξεργασίας και την ποιότητα της επιφάνειας, αλλά και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του εργαλείου και να μειώσει τη συχνότητα αλλαγής εργαλείων. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για μαζικής παραγωγής, αυτοματοποιημένες διαδικασίες παραγωγής υψηλής ακρίβειας.

2. Βιομηχανίες ηλεκτρονικών και ημιαγωγών
Κατά την επεξεργασία υλικών όπως πλακίδια πυριτίου, υποστρώματα ζαφειριού, τσιπ καρβιδίου του πυριτίου, οπτοηλεκτρονικό γυαλί κ.λπ., τα πριόνια διαμαντιού, τα υγρά λείανσης και οι πάστες στίλβωσης είναι βασικά αναλώσιμα. Τα λειαντικά διαμαντιού μπορούν να επιτύχουν επιπεδότητα και τραχύτητα υπομικρών ή ακόμη και νανομετρικών επιπέδων. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε βασικούς κρίκους όπως η κοπή τσιπ, η λείανση πλακιδίων και η στίλβωση με φωτομάσκα. Αποτελούν σημαντικό παράγοντα για την εξασφάλιση της υψηλής απόδοσης και της υψηλής απόδοσης των ηλεκτρονικών προϊόντων.

3. Οπτική επεξεργασία
Η σκόνη διαμαντιού χρησιμοποιείται ευρέως στη στίλβωση οπτικού γυαλιού, παραθύρων λέιζερ, φακών ζαφειριού και άλλων εξαρτημάτων. Η εξαιρετική δύναμη κοπής και η χημική της σταθερότητα μπορούν να βελτιώσουν αποτελεσματικά την ποιότητα της επεξεργασίας καθρεφτών και να επιτύχουν τραχύτητα επιφάνειας Ra μικρότερη από 10nm. Είναι ένα σημαντικό υλικό για την επίτευξη εξαιρετικά λείων επιφανειών και υψηλής διαπερατότητας φωτός.

4. Κατασκευές και επεξεργασία πέτρας
Οι διαμαντένιες λεπίδες πριονιού, τα τρυπάνια, τα σύρματα κοπής κ.λπ. χρησιμοποιούνται ευρέως στην επεξεργασία δομικών υλικών όπως ο γρανίτης, το μάρμαρο και το σκυρόδεμα. Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά εργαλεία, τα διαμαντένια εργαλεία είναι ανώτερα σε ταχύτητα κοπής, διάρκεια ζωής και ποιότητα κοπής και είναι ιδιαίτερα κατάλληλα για την αποτελεσματική επεξεργασία δομικών υλικών υψηλής αντοχής και υψηλής πυκνότητας.

5. Νέα ενέργεια και αεροδιαστημική
Με την ανάπτυξη της νέας ενεργειακής τεχνολογίας, η ζήτηση για λειαντικά με διαμάντια στην επεξεργασία πόλων μπαταριών λιθίου, κεραμικών διαφραγμάτων, εξαρτημάτων ηλεκτρικών οχημάτων κ.λπ. αυξάνεται ραγδαία. Στον τομέα της αεροδιαστημικής, τα εργαλεία με διαμάντια χρησιμοποιούνται για την ακριβή κατεργασία εξαρτημάτων θερμού άκρου κινητήρα, σύνθετων δομικών μερών κ.λπ., γεγονός που βελτιώνει την αξιοπιστία και την ανθεκτικότητα των προϊόντων.

III. Συμπέρασμα

Τα λειαντικά διαμαντιών, ως σημαντικό βασικό υλικό για τη σύγχρονη βιομηχανική κατασκευή, υιοθετούνται από όλο και περισσότερα σενάρια κατεργασίας υψηλής ακρίβειας λόγω των εξαιρετικών φυσικών ιδιοτήτων τους και της ευρείας εφαρμογής τους. Στο μέλλον, με τη συνεχή πρόοδο της επιστήμης των υλικών και της τεχνολογίας κατασκευής, τα λειαντικά διαμαντιών θα συνεχίσουν να αναπτύσσονται σε μια πιο εκλεπτυσμένη, έξυπνη και φιλική προς το περιβάλλον κατεύθυνση, βοηθώντας τη βιομηχανία υψηλής τεχνολογίας να προχωρήσει σε υψηλότερο επίπεδο.