一、壓制
制造人造金剛石首先是將碳質(zhì)石墨和金剛石晶?;旌希⑵鋲褐瞥伤璧男螤?。這一過程可以通過熱壓或冷壓完成。在熱壓過程中,壓縮工具和原料被加熱至高溫狀態(tài),然后施加高壓力進(jìn)行壓縮。而在冷壓過程中,則是通過機(jī)械壓縮使原料達(dá)到所需的密度和形狀。這樣壓制出來的“生坯”即可用于高溫高壓合成。
二、高溫高壓合成
在高溫高壓的環(huán)境下,將生坯以及金屬催化劑放入高溫高壓合成器中進(jìn)行反應(yīng)。這個過程需要同時滿足高壓(達(dá)到50,000至70,000大氣壓)和高溫(上升至1400°C至1600°C)的條件才能完成。在這樣的壓力和溫度下,原材料中的碳和金屬催化劑會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成六邊形金剛石晶體。
三、磨削
經(jīng)過高溫高壓合成,人造金剛石晶塊已經(jīng)被形成,但它們還需要經(jīng)過粗磨、中磨、細(xì)磨等多個環(huán)節(jié)的磨削才能成為我們所需要的工業(yè)用品。在磨削過程中,需要使用鉆床、刀具、鋸片等不同的工具,并根據(jù)所需產(chǎn)品的不同要求進(jìn)行加工。
四、拋光
而后的拋光過程是提高人造金剛石表面光潔度和亮度的關(guān)鍵步驟。在這個過程中,首先涂覆有拋光劑的布帶,然后放入拋光機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和磨擦。這種方法可以使表面光滑,提高外觀質(zhì)量。
綜上所述,人造金剛石生產(chǎn)工藝流程包括壓制、高溫高壓合成、磨削和拋光四個環(huán)節(jié)。雖然這個過程比較復(fù)雜,但人造金剛石的成本相對金子和鉆石來說還是比較低廉的。在工業(yè)領(lǐng)域,人造金剛石已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種切削和磨削工具之中,因其硬度高、耐磨性能好、使用壽命長等優(yōu)良特性而備受青睞。