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金刚石试验方法、结果与分析

【发布时间】2020-5-25 11:13:02 【来源】 【作者】Admin 【浏览量】
金刚石试验方法试样选取采用粉末冶金铁基触媒合成出的,粒度标记为40/45(425/355um)的金刚石单晶。金刚石磨具的生产工艺一般使用Diashape形貌分析系统通过分析晶体的纯净度和透光性对金刚石所含包裹体的情况进行分级。选取所含包裹体情况为中等的晶体,一部分在DKY-1型金刚石单晶静压强度测定仪上逐渐施压,致其开裂。另一部分在CYCJ-B型TTI热冲击韧性加热炉中无保护烧至1000℃,保温10min,促使其氧化。

金刚石


然后将两种样品装入50ml小烧杯中,再置于KQ一250B型恒温超声波清洗器中以水为介质清洗30min,借助于超声波促使开裂的晶体彻底破损。使用OlympusSZX-ZB12研究级光学显微成像系统记录晶体受压和氧化之后的开裂情况。将超声波震碎的晶体用导电胶粘于导电基座上,断口冲上,表面进行喷金处理,然后在JSM-6380型扫描电子显微镜(SEM)下观察断口形貌。使用JXA-8800R型电子探针分析仪(EPMA)及Link ISIS300能谱附件对断口的局部进行成分分析。


金刚石晶体包含包裹体的情况分级

Diashape形貌分析系统定义晶体的透光度(T)为穿透金刚石晶体的光的比例;而纯净度(C)则是杂质投影面积所占晶体投影面积的百分比。因此,Diashape系统测定的透光度和纯净度可以间接地反映金刚石晶体中所含包裹体的数量,T值越高,C值越低,则晶体中包裹体的含量越少。依据晶体所含包寒体数量的多少,可以将金刚石晶体分为五个等级:极低、低、中等、高和极高。


金刚石晶体的受压开裂和受热开裂

选取包裹体含量中等的金刚石晶体,一部分置于静压强度仪的工作台上,逐渐添加载荷,致使其开裂;另一部分在加热炉中无保护烧至1000℃,保温10min,使其氧化开裂。从两种金刚石中挑选没有完全裂开,仍保持较高完整度的晶体,在Olympus光学显微镜下记录其开裂的情况,金刚石在受压之后发生了明显的开裂,裂纹贯穿整个晶体。从图中可以清楚地看到晶体内部的包裹体,且裂纹恰好在包裹体的间隙中穿过。同时,晶体开裂的方向基本与位于晶体右下侧的晶面平行,与金刚石一般沿面解理的结论相一致[]。

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