Синтез минералов Том 1 - Хаджи В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Обобщая приведенные результаты, можно сделать вывод о том, что исходная разрушающая нагрузка не может быть использована для объективной характеристики качества кристаллов алмаза, которое должно отражать их работоспособность в соответствующем инструменте. В то же время совершенно ясно, что применение двойного критерия—исходной разрушающей нагрузки (одного из показателей прочности) и относительного ее снижения при нагреве до определенной температуры (один из показателей термостойкости) может существенно повысить объективность оценки качества кристаллов в партии. Что касается режима отжига при определении показателя термостойкости, то этот режим должен соответствовать условиям изготовления инструмента, который армируется алмазами данной партии, или условиям, обеспечивающим минимальную ошибку измерений.
К характеристике термостойкости различных партий алмазного сырья можно подойти и несколько иначе. Ясно, что процессы 440
2.3
2.7
3.8 4,5
5.4
3,9 4,2 5,2 6,0 6,8
5
5,3 6,5 7,5 8,5 Таблица 29
Таблица 30
Изменение разрушающей нагрузки для Изменение разрушающей иагрузі кристаллов после их отжига пр. кристаллов после нх отжига
T = 1073 К длительностью 300 с к длительностью .
Фракция Исходная разрушающая нагрузка P0. H Относительное снижение P0 после отжнга, % Фракция Исходная разрушающая нагрузка P0. H Относительное снижение P0 после отжнга. %
135 23 149 32
78 0,5 321 20
630/500 151 1,5 630/500 105 12
312 2,5 86 15
133 23 69 24
185 3,4 146 30
800/630 86 1,8 800/630 205 19
103 3 183 12
169 9 1000/800 189 68
1000/800 204 16 364 52
Таблица 31
Изменение разрушающих нагрузок алмазных порошков различных фракций и их массы вследствие отжнга н последующего рассева в зависимости от температуры отжига на воздухе в течение 1,8-IO3 с
Фракция Исходная разрушающая нагруз-ка P0, H Эффективная разрушающая нагрузка, 10' Н/м3 Температура отжнга Т, К Изменение массы Д mim % Разрушающая нагрузка после отжнга P1, H Относительное изменение разрушающей нагрузки P0-PJPo- %
500/400 106 530 1070 8 59 44
500/400 106 530 1170 14 49 54
500/400 106 530 1270 31 25 76
630/500 84 262 1070 13 62 26
630/500 84 262 1170 21 55 35
630/500 84 262 1?70 40 23 73
800/630 102 235 1070 7 76 26
800/630 102 235 1170 18 58 43
800/630 102 235 1270 42 31 70
1000/800 123 152 1070 15 85 31
1000/800 123 152 1170 39 42 66
1000/800 123 152 1270 60 24 80
возникновения сколов, миграции включений, образования трещин и раскалывания кристаллов зависят от температуры и длительности отжига. При соответствующих условиях это должно приводить к снижению размеров алмазных зерен и переходу их в более низкие фракции после последующего за отжигом рассева партии. Ясно также, что отсеявшаяся масса должна быть тем больше, чем значительнее дефектность кристаллов партии. При этом отжиг проводят на воздухе, поскольку процесс окисления алмаза зави-
441 Таблица 28
Изменение разрушающей нагрузки и массы пробы фракции 800/630 (P0 = 102 Н) в зависимости от длительности отжига при температуре 1270 К
Длительность отжига, 10" с Разрушающая нагрузка после отжига P1, H Изменение разрушающей нагрузки Pa-P1ZP0- % Изменение массы Дт/т, % Разрушающая нагрузка для кристаллов, сохранивших форму P (H)
0,3 57 44 13 156
0,6 46 55 15 128
1,2 33 68 45 235*
1,8 30 71 42 140*
* Результаты« полученные для выборки из наиболее сохранившихся кристаллов.
сит от состояния поверхности и, таким образом, содействует увеличению кристаллической массы, переходящей в низкие фракции.
Для выявления возможных закономерностей был проведен отжиг на воздухе партий алмазов фракции 500/400, 630/500, 800/630 и 1000/800 при 1070, 1170 и 1270 К в течение 1,8-103 с. Длительность отжига была выбрана исходя из того, что масса образующихся осколков и кристаллов со сколами, отсеивающихся в более низкие фракции, чем исходная партия, была бы соизмеримой с исходной массой партии. Результаты измерений представлены в табл. 31. В ней приведены также значения эффективной разрушающей нагрузки исходных проб, под которой понимается величина PoIS, где 5 — усредненная площадь поперечного сечения зерна (в круговом приближении этого сечения). Данный показатель позволяет при необходимости сравнивать прочность кристаллов разных фракций.
Что касается режима отжига при определении показателя термостойкости Aт/т, то этот режим должен отвечать условиям изготовления инструмента, который армируется алмазами данной партии, или условиям, обеспечивающим минимальную ошибку измерения. Определение разрушающей нагрузки и массы проб после отжига при 1270 К (см. табл. 31) показало, что термообработка длительностью 1,2—1,8 с уже не приводит к заметному изменению величин А т/т и разрушающих нагрузок. Поэтому для оценки показателя термостойкости Дт/т можно рекомендовать отжиг длительностью 1,5-IO3 с при температуре 1270 К-
В табл. 32 приведены значения разрушающей нагрузки для наиболее термостойких кристаллов, сохранивших форму, гладкую поверхность граней и прозрачность. Видно, что разрушающая нагрузка для таких кристаллов остается сравнительно высокой (230—140 Н), и это вновь свидетельствует о доминирующем влиянии макродефектов в кристаллах на их качество. Полученные данные, кроме того, обнаруживают принципиальную возможность выделения кристаллов с высокими показателями прочности и 442 Таблица 37
