Những phương pháp chính để sản xuất bột kim cương siêu nhỏ là gì?

Kim cương là vật liệu tự nhiên cứng nhất thế giới. Ngày nay, công nghệ sản xuất kim cương tổng hợp đã dần hoàn thiện. Hai phương pháp chính để sản xuất kim cương tổng hợp là nhiệt độ cao, áp suất cao (HTHP) và lắng đọng hơi hóa học (CVD). Kim cương tổng hợp không chỉ là vật liệu vô cơ phi kim loại tiên tiến mà còn là vật liệu chức năng mới nổi. Các dạng chính của kim cương tổng hợp là kim cương đơn tinh thể, bột kim cương siêu nhỏvà kim cương nuôi cấy.

Bột kim cương siêu mịn thường dùng để chỉ các hạt kim cương có kích thước hạt nhỏ hơn 54 micron, bao gồm bột kim cương siêu mịn đơn tinh thể và bột kim cương siêu mịn đa tinh thể. Bột kim cương siêu mịn kế thừa đặc tính siêu cứng của kim cương, với độ cứng Mohs 10, cùng khả năng chống mài mòn tuyệt vời. Bột có độ mịn và phân bố đều, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về độ chính xác của nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau.

Chuẩn bị bột kim cương vi mô

Phương pháp chính để sản xuất bột kim cương siêu nhỏ trong công nghiệp là phương pháp nghiền tĩnh nhiệt độ cao áp suất cao. Các hạt kim cương đơn tinh thể thô được sản xuất bằng phương pháp nghiền tĩnh nhiệt độ cao áp suất cao được sử dụng làm nguyên liệu thô, sau đó được xử lý bằng cách nghiền, tinh chế và phân loại.

Phương pháp nhiệt độ cao áp suất cao (HTHP) dành cho nguyên liệu kim cương thô:

HTHP sử dụng bột than chì và bột xúc tác kim loại làm nguyên liệu thô chính. Thiết bị thủy lực duy trì nhiệt độ và áp suất cực cao, mô phỏng các điều kiện tự nhiên hình thành kim cương, tạo ra tinh thể kim cương chất lượng cao.

Nghiền và định hình:

Quá trình nghiền và định hình đóng vai trò quan trọng trong sản xuất bột kim cương, ảnh hưởng trực tiếp đến hình dạng và phân bố kích thước hạt. Vật liệu thô thường được nghiền thành kích thước micron hoặc dưới micron bằng hai phương pháp chính: nghiền va đập cơ học và nghiền luồng khí. Máy nghiền kiểu trống máy nghiền bi chủ yếu được sử dụng để nghiền cơ học, kết hợp với va đập tốc độ thấp vừa phải. Tuy nhiên, phương pháp này đã phần lớn được thay thế bằng máy nghiền tia khí do hiệu suất cao hơn. Máy nghiền luồng khí sử dụng khí nén làm môi trường làm việc để tạo ra luồng khí tốc độ cao va chạm và cắt các hạt, dễ dàng đạt được độ mịn micron và dưới micron.

Phân loại:

Phân loại kích thước hạt là một bước quan trọng trong sản xuất bột kim cương siêu nhỏ, ảnh hưởng đến cả hiệu quả và chất lượng sản xuất. Nhiều nhà sản xuất sử dụng kết hợp phương pháp lắng đọng tự nhiên và phân loại ly tâm. Những phương pháp này hiệu quả và cho kết quả chất lượng cao.

Kim cương Sửa đổi bột:

Bột kim cương càng mịn thì càng dễ kết tụ. Điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất sử dụng. Để ngăn ngừa hiện tượng kết tụ, đặc biệt là đối với kim cương nano/submicron siêu mịn, việc phân tán chúng hiệu quả là rất quan trọng.

Kim loại hóa bề mặt:

Kim loại hóa bề mặt bột kim cương bao gồm việc phủ một lớp màng kim loại mỏng hoặc lớp carbide lên bề mặt kim cương, cải thiện ái lực hóa học với kim loại. Điều này giúp tăng cường khả năng hàn, thiêu kết và các tính chất khác của kim cương. Các phương pháp kim loại hóa bao gồm mạ hóa học, mạ điện, mạ muối, CVD, PVD và mạ phun.

Chất kết dính/Chất cải tạo bề mặt:

Các tác nhân liên kết và chất hoạt động bề mặt phản ứng hoặc hấp phụ lên bề mặt kim cương, tăng cường độ ổn định phân tán và độ bền liên kết với vật liệu nền. Chức năng hóa bề mặt, thông qua các phương pháp hóa học hoặc quang hóa, đưa vào các nhóm chức hữu cơ như halogen, amino, carboxyl, carbonyl và hydroxyl để cải thiện ái lực giao diện.

Biến đổi oxy hóa:

Kỹ thuật biến tính phi kim loại sử dụng phương pháp sol-gel để phủ một lớp màng phi kim loại dày đặc lên bột kim cương. Điều này giúp tăng cường khả năng tương thích của bột với nhựa và nền gốm, cải thiện khả năng chống oxy hóa và độ bám dính ở nhiệt độ cao.

Ứng dụng của bột kim cương siêu nhỏ:

• Máy cưa dây kim cương: Được sử dụng để cắt các vật liệu như silicon tinh thể, sapphire và gốm sứ chính xác.
• Bột kim cương để mài: Với độ cứng và khả năng chống mài mòn cao, sản phẩm lý tưởng để mài hợp kim cứng, gốm sứ, đá quý và kính quang học. Được sử dụng trong điện tử tiêu dùng, gia công cơ khí và chất bán dẫn.
• Đĩa kim cương tổng hợp: Kim cương và hợp kim cứng được thiêu kết dưới áp suất và nhiệt độ cao để tạo ra đĩa composite phục vụ cho kỹ thuật khoan trong thăm dò dầu khí.
• Bánh xe và các công cụ khác: Được sử dụng để làm đá mài, khối mài nhựa và đĩa để mài các vật liệu như gốm sứ, kim loại, đá và thủy tinh.

Bột Epic

Epic Powder hiểu rõ tầm quan trọng của độ chính xác trong sản xuất các vật liệu như bột kim cương siêu mịn. Thiết bị nghiền tiên tiến của chúng tôi, bao gồm máy nghiền khí nén hiện đại, đảm bảo sản xuất bột kim cương siêu mịn hiệu suất cao. Những máy này được thiết kế đặc biệt để phân phối kích thước hạt vượt trội và ngăn ngừa sự kết tụ, yếu tố thiết yếu cho nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau. Với công nghệ tiên tiến và kinh nghiệm dày dặn trong lĩnh vực chế biến bột, chúng tôi cung cấp các giải pháp đáng tin cậy, đáp ứng các yêu cầu khắt khe của các ngành công nghiệp như điện tử, gia công cơ khí và kỹ thuật vật liệu.