金屬氧化物包裹體的雜質(zhì)分析高溫金相顯微鏡

  人造金剛石制成磨具或鉆頭，要經(jīng)過高溫焙燒.為了防
止金剛石氧化引起質(zhì)量變化，通常在氫、氮混合氣體中進行。
試驗結(jié)果表明，即使在保護環(huán)境下，高溫焙燒亦對金剛石抗壓
強度有較大影響.

  試驗是這樣進行的:在保護環(huán)境中，將試樣在不同溫度
下焙燒，保溫半小時后冷卻至室溫，取出試樣，測定單顆?？?br>壓強度.溫度范圍選在700-1300℃,
示.從圖中可以看出，從900℃開始，強度突然劇烈下降.配
合顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)也是從900℃開始，隨著焙燒溫度增高，

顆粒顏色有變化，并且出現(xiàn)熔蝕空洞.當培燒至1000℃時，
有少最游離碳出現(xiàn).經(jīng)物相分析表明，升溫到1300℃時，金
剛石中的觸媒雜質(zhì)以金屬碳化物、合金等物相存在.

  因此，建議在制造人造金剛石工具時，焙燒溫度不得超過
900℃，以免引起焙燒過程中抗壓強度的嚴重降低.

  制成磨具后的人造金剛石在使用過程中，由于摩擦生熱，
還會在空氣中甚至受到1000℃左右瞬時高溫的威脅.一般
可以用高溫顯微鏡觀察空氣中金剛石的熱穩(wěn)定性.人造金剛
石在空氣中加熱到一定溫度時，首先出現(xiàn)金剛石透明度的消失，

最后碳被氧化生成二氧化碳逸去，包裹體的雜質(zhì)相成骨架
殘存下來，這種殘渣主要是一些金屬氧化物.如果將透明度消失
的溫度定義為表面碳化溫度，則不同產(chǎn)品表面碳化溫度大致
在500-800℃之間變化.品體完整、黃綠色、雜質(zhì)少的人造
金剛石，其表面碳化溫度高，而十二面休、八面體的較立方休
的表面碳化溫度高.杭壓強度高的樣品，其表面碳化溫度亦
高.因此，用抗壓強度作為衡量質(zhì)量的一個重要標準，從熱穩(wěn)
定性角度來看也是合適的.

  為了不使金剛石在磨削或鉆探過程中碳化，必須要求使
用者特別注意冷卻問題.目前人造金剛石的碳化溫度普誼低
于天然金剛石，說明人造金剛石面臨著全面提高質(zhì)量的問題.

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