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金剛石試驗(yàn)方法、結(jié)果與分析

【發(fā)布時(shí)間】2020-5-25 11:13:02 【來(lái)源】 【作者】Admin 【瀏覽量】
金剛石試驗(yàn)方法試樣選取采用粉末冶金鐵基觸媒合成出的,粒度標(biāo)記為40/45(425/355um)的金剛石單晶。金剛石磨具的生產(chǎn)工藝一般使用Diashape形貌分析系統(tǒng)通過(guò)分析晶體的純凈度和透光性對(duì)金剛石所含包裹體的情況進(jìn)行分級(jí)。選取所含包裹體情況為中等的晶體,一部分在DKY-1型金剛石單晶靜壓強(qiáng)度測(cè)定儀上逐漸施壓,致其開裂。另一部分在CYCJ-B型TTI熱沖擊韌性加熱爐中無(wú)保護(hù)燒至1000℃,保溫10min,促使其氧化。

金剛石


然后將兩種樣品裝入50ml小燒杯中,再置于KQ一250B型恒溫超聲波清洗器中以水為介質(zhì)清洗30min,借助于超聲波促使開裂的晶體徹底破損。使用OlympusSZX-ZB12研究級(jí)光學(xué)顯微成像系統(tǒng)記錄晶體受壓和氧化之后的開裂情況。將超聲波震碎的晶體用導(dǎo)電膠粘于導(dǎo)電基座上,斷口沖上,表面進(jìn)行噴金處理,然后在JSM-6380型掃描電子顯微鏡(SEM)下觀察斷口形貌。使用JXA-8800R型電子探針?lè)治鰞x(EPMA)及Link ISIS300能譜附件對(duì)斷口的局部進(jìn)行成分分析。


金剛石晶體包含包裹體的情況分級(jí)

Diashape形貌分析系統(tǒng)定義晶體的透光度(T)為穿透金剛石晶體的光的比例;而純凈度(C)則是雜質(zhì)投影面積所占晶體投影面積的百分比。因此,Diashape系統(tǒng)測(cè)定的透光度和純凈度可以間接地反映金剛石晶體中所含包裹體的數(shù)量,T值越高,C值越低,則晶體中包裹體的含量越少。依據(jù)晶體所含包寒體數(shù)量的多少,可以將金剛石晶體分為五個(gè)等級(jí):極低、低、中等、高和極高。


金剛石晶體的受壓開裂和受熱開裂

選取包裹體含量中等的金剛石晶體,一部分置于靜壓強(qiáng)度儀的工作臺(tái)上,逐漸添加載荷,致使其開裂;另一部分在加熱爐中無(wú)保護(hù)燒至1000℃,保溫10min,使其氧化開裂。從兩種金剛石中挑選沒(méi)有完全裂開,仍保持較高完整度的晶體,在Olympus光學(xué)顯微鏡下記錄其開裂的情況,金剛石在受壓之后發(fā)生了明顯的開裂,裂紋貫穿整個(gè)晶體。從圖中可以清楚地看到晶體內(nèi)部的包裹體,且裂紋恰好在包裹體的間隙中穿過(guò)。同時(shí),晶體開裂的方向基本與位于晶體右下側(cè)的晶面平行,與金剛石一般沿面解理的結(jié)論相一致[]。

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