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金刚石微粉质量对PCD复合片性能的影响

发布日期：2012-03-19

聚晶金刚石复合片的PCD层中金刚石体积含量要占到98%以上，余下的是从硬质合金基座扩散熔渗上来的催化剂金属。因此，金刚石微粉的质量对于决定烧结产品的最终性能和一致性具有非常重要的作用。通常，用于生产PCD的金刚石微粉是工业金刚石粉末合成过程中产生的一个副产品，金刚石单晶主要用作石材切割市场，如金刚石锯片、金刚石砂轮等。

用于金刚石合成的催化剂主要有两种：一种是钴系列的，一种是铁镍合金系列的。

目前市场上提供的工业金刚石微粉具有极宽的质量范围，参差不齐。用于PCD烧结过程的微粉通常是把粗颗粒金刚石单晶破碎后得来的，因此最初的粗颗粒金刚石单晶的质量就会影响到PCD复合片的质量。根据金刚石烧结过程的压力和温度参数，金刚石颗粒可能生长成各种形状，如成为立方形而非八面体型。并且，如果金刚石单晶在催化剂熔池中生长过快，则有可能会在烧结完成后晶粒的内部发现夹杂有金属包裹体。

其他的质量问题与金刚石微粉的提纯和清洗过程有关，主要是要把金刚石合成过程中发生的固体合金催化剂材料清洗去除干净。通常清洗过程是将金刚石微粉溶解在热的盐酸和硝酸中，然后清洗和去除任何残留的杂质。如果该过程进行的不彻底或不正确，金刚石微粉的表面就会污染上杂质，烧结过程就会进行得不那么有效了，引起PCD 性能和质量问题。