sobota, 31 marca 2012

Diament

Czołem
Teraz nieco o diamentach, to będzie taki wstęp do opisu narzędzi diamentowych, głownie tarcz diamentowych i wierteł, otwornic diamentowych, ale o tym później.
Diament jest najtwardszym ze znanych minerałów, dodatkowo przepięknym i fantastycznym, węgiel w postaci krystalicznej, bo tym jest w rzeczywistości, który od dawna frapuje dusze i umysły wszystkich ludzi.
 Charakteryzuje się bardzo malutkim współczynnikiem tarcia, ma najmniejszy współczynnik rozszerzalności termicznej, jest chemicznie obojętny i odporny na ścieranie, jest izolatorem elektrycznym i zarazem bardzo dobrym przewodnikiem ciepła. Jest przeźroczystyw widmie ultrafioletowym i podczerwonym. Ze względu na tak fenomenalne właściwości znajduje zastosowanie, włączając oczywiście zastosowanie jubilerskie, jako zapobiegawcza powłoka diamentowa nanoszona na implanty stawów, w których zużywanie się ścierne ma zasadnicze znaczenie, czy zastawki serca człowieka, do szlifowania i docierania węglików spiekanych, drążenia skał, przeciągania drutów i prętów, obciągania ściernic ceramicznych, jako wgłębniki do pomiaru twardości i do pomiaru gładkości powierzchni, cięcia płyt wykonanych z szkła i ceramiki, obróbki ściernej szkła optycznego i zdobniczego, obróbki stopów nieżelaznych i ich stopów, obróbki tworzyw sztucznych, półprzewodników, materiałów ceramicznych, szlifowania brylantów i kamieni półszlachetnych, w narzędziach stomatologicznych i chirurgicznych. Bardzo uniwersalnie, materiał ścierny w postaci diamentu używa się do produkcji proszków, zawiesin, ściernic ze spoiwem żywicznym, metalowym, ceramicznym, ale także do wyrabiania preparatów mikroskopowych. Nas najbardziej interesuje zastosowanie umożliwiające nader precyzyjną obróbkę wszystkich znanych naturalnych i sztucznych materiałów.
Diament w naturze powstał w ekstremalnych warunkach, na dużych głębokościach pod powierzchnią ziemi w wyniku astronomicznego ciśnienia dochodzącego nawet do 70-80 ton na centymetr kwadratowy w temperaturze 1100 - 1300 stopni Celsjusza. Na nieszczęście, takie warunki powstawania diamentu wpływają zarówno rzadkość jego występowania jak i jego wysoką cenę. Dlatego tylko sztuczna synteza diamentu mogła dać produkt, który można by wdrożyć w sposób przemysłowy.
 Pierwsze eksperymenty związane z syntezą diamentu nabrały rozpędu po tym jak pewien Smithson Tennat odkrył, że diament jest postacią krystaliczną węgla pierwiastkowego, a stało się to w 1766. Później starano się w laboratoriach stworzyć porównywalne warunki, co w naturze. Pierwsze patenty należą do GE, którego naukowcy w 1955 roku wyprodukowali pierwszą serię syntetycznych diamentów. Synteza bazowała na zmianie grafitu w diament (zmiana dotyczyła struktury geometrycznej) przy użyciu ogromnych temperatur i ciśnień w obecności katalizatorów. W latach 80 tych zastosowano inną metodę CVD, polega ona na niskociśnieniowym wytwarzaniu diamentu syntetycznego z fazy gazowej. Technologia ta umożliwia nakładanie diamentu na duże powierzchnie. Diament taki posiada znaczną jednorodność struktury krystalograficznej i czystość chemiczną.
Na chwilę obecną, co roku produkuje się tony tego minerału, który niczym nie ustępuje prawdziwemu (oprócz ceny), a poza tym w warunkach kontrolowanych, jest możliwość wytwarzania ziaren o jednakowych parametrach, wielkości i struktury. Powszechność użycia go w technice wpłynęła doniośle na obniżenie jego ceny, a także ceny narzędzi z segmentami diamentowymi: tarcze diamentowe, wiertła diamentowe, ściernice diamentowe, i inne.
Przy produkcji narzędzi istotna jest klasa diamentu, im większe i bardziej symetryczne (zbliżone do naturalnego kryształu) ziarno diamentu, tym większe jego zdolności ścierająco-tnące. W zależności od charakteru zastosowania i rozmiaru narzędzia określono podział na ziarna w jednostkach mesh, który jest ilością oczek przypadającą na 1 cal. I tak: bardzo ogólna 8-12 mesh, ogólna 14-24 mesh, średnia 30-60 mesh, dokładna 70-120 mesh, bardzo dokładna 150-240 mesh, super dokładna 280-600 mesh.
 W technice budowlanej (beton, grani, marmur, gres, terakota i asfalt) używa się przede wszystkim ziarna syntetyczne o wielkości 20 - 60 mesh. Wielkość tych ziaren uzależniona jest od rodzaju opracowywanego materiału. Do materiału gruboziarnistego wykorzystuje się grubsze ziarno, do drobnoziarnistego drobne. Mniejsze kryształy diamentowe znacznie poprawiają, jakość cięcia, jego gładkość. Jakość ziarna zależna jest również od przybranej postaci krystalicznej. Im bardziej doskonała, tym większa odporność udarowa kryształu.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz

Uwaga: tylko uczestnik tego bloga może przesyłać komentarze.