金剛石材料刀具簡介
[ 發布日期：2009/9/14 9:40:21 ] 瀏覽人數： 4368
關鍵字：金剛石材http://www.stonebuy.com/料刀具
可以制成切削刀具的金剛石材http://www.stonebuy.com/料有天然單晶金剛石、人造單晶金剛石、化學氣相沉積法(CVD)金剛石厚膜、人造聚晶金剛石復合片等。
1、天然單晶金剛石
天然單晶金剛石是一種各向異性的單晶體。硬度達HV9000-10000，是自然界中最硬的物質。這種材料耐磨性極好，制成刀具在切削中可長時間保持尺寸的穩定，故而有很長的刀具壽命。
天然金剛石刀具刃口可以加工到極其鋒利。可用于制作眼科和神經外科手術刀；可用于加工隱形眼鏡的曲面；可用于切割光導玻璃纖維；用于加工黃金、白金首飾的花紋；最重要的用途在于高速超精加工有色金屬及其合金。如鋁、黃金、巴氏合金、鈹銅、紫銅等。用天然金剛石制作的超精加工刀具其刀尖圓弧部分在400倍顯微鏡下觀察無缺陷，用于加工鋁合金多面體反射鏡、無氧銅激光反射鏡、陀螺儀、錄像機磁鼓等。表現粗糙度可達到Ra(0.01-0.025)μm。
天然金剛石材http://www.stonebuy.com/料韌性很差，抗彎強度很低，僅為(0.2-0.5)Gpa。熱穩定性差，溫度達到700℃-800℃時就會失去硬度。溫度再高就會碳化。另外，它與鐵的親和力很強，一般不適于加工鋼鐵。
2、人造單晶金剛石
人造單晶金剛石作為刀具材料，市場http://www.stonebuy.com/enterprise/FuJian/QuanZhouShi.html上能買到的目前有戴比爾斯(DE-BEERS)生產的工業級單晶金剛石材http://www.stonebuy.com/料。這種材料硬度略遜于天然金剛石。其它性能都與天然金剛石不相上下。由于經過人工制造，其解理方向和尺寸變得可控和統一。隨著高溫高壓技術的發展，人造單晶金剛石最大尺寸已經可以做到8mm。由于這種材料有相對較好的一致性和較低的價格，所以受到廣泛的注意。作為替代天然金剛石的新材料，人造單晶金剛石的應用將會有大的發展。
3、人造聚晶金剛石
人造聚晶金剛石(PCD)是在高溫高壓下將金剛石微粉加溶劑聚合而成的多晶體材料。一般情況下制成以硬質合金為基體的整體圓形片，稱為聚晶金剛石復合片。根據金剛石基體的厚度不同，復合片有1.6mm、3.2mm、4.8mm等不同規格。而聚晶金剛石的厚度一般在0.5mm左右。目前，國內生產的PCD直徑已經達到19mm，而國外如GE公司最大的復合片直徑已經做到58mm，戴比爾斯公司更達到了74mm。
根據制作刀具的需要可用激光或線切割切成不同尺寸和角度的刀頭，制成車刀、鏜刀、銑刀等。
PCD的硬度比天然金剛石低(HV6000左右)，但抗彎強度比天然金剛石高很多。另外，通過調整金剛石微粉的粒度和濃度，使PCD制品的機械http://www.stonebuy.com/machine/物理性能發生改變，以適應不同材質、不同加工環境的需要，為刀具用戶提供了多種選擇。
PCD刀具比天然金剛石的的抗沖擊和抗震性能高出很多。與硬質合金相比，硬度高出3-4倍；耐磨性和壽命高50-100倍；切削速度可提高5-20倍；粗糙度可達到Ra0.05μm。切削效率高、加工精度穩定。
PCD同天然金剛石一樣，不適合加工鋼和鑄鐵。這種刀具主要用于加工有色金屬及非金屬材料，如：鋁、銅、鋅、金、銀、鉑及其合金，還有陶瓷、碳纖維、橡膠、塑料等。PCD的另一大功能是加工木材和石材http://www.stonebuy.com/。
PCD刀具特別適合加工高硅鋁合金，因此在汽車、航空、電子、船舶工業中得到了廣泛的應用。
4、CVD金剛石膜
CVD金剛石厚膜是一種化學氣相沉積法制成的金剛石材http://www.stonebuy.com/料。作為刀具材料其硬度高于PCD。由于不含金屬結合劑，所以有很高的熱傳導率和抗高溫氧化性能。但是，目前生產的CVD材料韌性比較差，它不能用線切割的方式進行切割加工，使用上受到了一定的限制。由于沒有切磨的方向性，磨加工的工藝性較差，極難磨出象天然金剛石和人造單晶金剛石一樣鋒利的刃口。作為切削刀具使用尚處于試驗階段，有待進一步研究和開發。
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