UA72623C2 - Спосіб покривання суперабразиву металом (варіанти), спосіб виготовлення абразивного інструмента та абразивний інструмент (варіанти) - Google Patents
Спосіб покривання суперабразиву металом (варіанти), спосіб виготовлення абразивного інструмента та абразивний інструмент (варіанти) Download PDFInfo
- Publication number
- UA72623C2 UA72623C2 UA20021210760A UA20021210760A UA72623C2 UA 72623 C2 UA72623 C2 UA 72623C2 UA 20021210760 A UA20021210760 A UA 20021210760A UA 20021210760 A UA20021210760 A UA 20021210760A UA 72623 C2 UA72623 C2 UA 72623C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- superabrasive
- metal
- coating
- powder coating
- forming
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 188
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 188
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 169
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 164
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 157
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 91
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 66
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 25
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 109
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 21
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 46
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 36
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 31
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 28
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 25
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 13
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 12
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 11
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 9
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 9
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 8
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 claims description 2
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 8
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 8
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 7
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical class [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N oxotungsten Chemical class [W]=O VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 38
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 18
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 18
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 12
- 239000002356 single layer Substances 0.000 abstract description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 3
- 230000035876 healing Effects 0.000 abstract 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 abstract 1
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 16
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 10
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 9
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 5
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 5
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 3
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NXHILIPIEUBEPD-UHFFFAOYSA-H tungsten hexafluoride Chemical compound F[W](F)(F)(F)(F)F NXHILIPIEUBEPD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910026551 ZrC Inorganic materials 0.000 description 1
- OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N [C].[Zr] Chemical compound [C].[Zr] OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011156 metal matrix composite Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- -1 that is Chemical class 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1436—Composite particles, e.g. coated particles
- C09K3/1445—Composite particles, e.g. coated particles the coating consisting exclusively of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
- C23C10/28—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using solids, e.g. powders, pastes
- C23C10/34—Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
- C23C18/08—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of metallic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
- C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Спосіб покривання суперабразиву металом, який передбачає нагрівання в загальній інертній атмосфері часток суперабразиву й утворюючого покриття порошку, що містить металеву сполуку. Металева сполука містить метал, який може бути термохімічно відновлений за допомогою суперабразиву, використовуваного як відновника. Зазначений спосіб дозволяє утворювати хімічний зв'язок на межі поділу між зовнішнім металевим шаром і основою суперабразивної частки. Покриті металом суперабразивні частки можуть піддаватися обробці воднем і легко відділятися від надлишку утворюючого покриття порошку шляхом фільтрації. Отримані частки продукту ідеально підходять для застосування в найрізноманітніших інструментах із металевою зв'язкою, таких як інструменти для різання, обробляння на верстаті, заточення, а також для інших абразивних інструментів, особливо для інструментів із плівковими або одношаровими алмазними вставками.
Description
Даний винахід стосується створення способу покривання суперабразивних часток металом і, зокрема, способу одержання алмазних абразивних часток, покритих тонким шаром металу, хімічно зв'язаного з основою - абразивом, причому зазначені покриті частки є особливо корисними при виготовленні інструментів із суперабразиву з металевою зв'язкою, призначених для шліфування і різання, або при виготовленні металізованих алмазних виробів.
Алмазні суперабразиви мають найвищу твердість, що дозволяє використовувати їх для обробляння інших дуже твердих матеріалів. Наприклад, суперабразивні інструменти часто використовують для формування, правки або заточення інших абразивних інструментів. Тому інструменти для шліфування і різання, в яких використовується абразивна частина, що містить суперабразив, мають велике значення в промисловості.
У найпростішому вигляді суперабразивні інструменти містять, головним чином, частки суперабразивних матеріалів, якісний конструктивний металевий сердечник і металеву зв'язку, що утримує суперабразив у композитній структурі, або ж один лише шар суперабразиву, зв'язаний із сердечником, Зазначеними частками можуть бути частки неправильної форми, що звуться інколи дробом, зернами або гранулами. Ними можуть бути також вироби точно заданої форми, такі як алмазна плівка і фасонні полікристалічні композити. Фасонні алмазні вставки також використовують для обробляння на верстаті твердих і абразивних матеріалів, таких як композити з металевою матрицею і литі сплави алюмінію. Так звані інструменти з одним шаром часток мають шар абразиву, зв'язаний із сердечником, причому товщина зазначеного шару дорівнює номінальній товщині однієї абразивної частки.
Існують численні способи виготовлення суперабразивних інструментів із металевою зв'язкою. Багато з них, такі як пайка, передбачають уведення гранул на сердечнику в контакт зі складом зв'язки, нагрівання зібраних (змонтованих) компонентів до тих пір, поки не відбудеться перетворення на рідкий стан складу зв'язки, а потім охолодження для твердіння складу зв'язки. В ідеальному випадку склад металевої зв'язки міцно з'єднується з металом сердечника і зчіплює гранули із сердечником. Основний недолік цього способу полягає в тому, що багато серед кращих складів металевої зв'язки не утворюють тривкого зчеплення із суперабразивами. Слабке зчеплення призводить до низької тривкості зв'язки, що, у свою чергу, веде до передчасної втрати абразивних часток інструментом у процесі роботи. Це створює особливі проблеми для інструментів з одним шаром часток, у котрих бажано мати якомога меншу масу зв'язки навколо гранул, щоб відкрити максимально різальну поверхню. Якщо ж збільшувати товщину зв'язки для поліпшення зчеплення, то абразивні гранули будуть більш глибоко зануреними у зв'язку, а інструмент буде мати меншу площу різальної поверхні, повернену до оброблюваної деталі. Більш того, в процесі користування товста зв'язка зношується, внаслідок чого залишається занадто мала її кількість, мала тривкість якої не забезпечує утримання гранул, котрі в результаті цього легко випадають із інструмента.
Добре відомий спосіб підвищення зчеплення суперабразиву з металевою зв'язкою, який передбачає використання складів зв'язки, що є хімічно активними по відношенню до суперабразиву, завдяки чому в ході виготовлення інструмента склад зв'язки зчіплюється з поверхнею абразивних часток. Проте багато складів порошкових металевих зв'язок для суперабразивів не належать до хімічно активних і не утворюють хімічного зв'язку із суперабразивом. Відсутність хімічного зв'язку із суперабразивом веде до передчасної втрати останнього.
Більш досконалий спосіб підвищення тривкості зчеплення передбачає включення інгредієнта з хімічно активного металу в попередник складу зв'язки. Цей інгредієнт може вступати в пряму реакцію із суперабразивом з утворенням хімічно тривкої зв'язки між металом і гранулами. Так звані склади зв'язки з "активним металом" містять як хімічно неактивні, так і хімічно активні компоненти. Зазвичай, хімічно неактивні компоненти утворюють більшу частину складу зв'язки. Хімічно неактивні компоненти сплавляються з утворенням тривкої і довговічної зв'язки, що зчіплюється із сердечником. Хімічно активний компонент міцно зв'язується за допомогою хімічної зв'язки із суперабразивом і зчіплюється із хімічно неактивним сплавом.
Наприклад, у патенті США Ме4,968,326 описаний спосіб виготовлення алмазного інструмента для різання і шліфування, що передбачає перемішування утворюючого карбід матеріалу з припоєм і тимчасовим зв'язуючим, нанесення суміші на основу інструмента, накладання алмазних часток на покритий сумішшю інструмент і нагрівання сполучених у такий спосіб матеріалів для початкового формування карбідного покриття на алмазі. Після цього алмаз із карбідним покриттям закріплюють на інструменті за допомогою пайки.
Незважаючи на безперечний прогрес порівняно з попередніми способами, використання зв'язки з активним металом ставить додаткову проблему, зумовлену необхідністю забезпечення наявності інгредієнта з хімічно активного металу на поверхні гранул суперабразиву, де бажано створювати хімічний зв'язок.
Відповідно до основного аспекту цього способу, інгредієнт із хімічно активного металу перемішують у порошковій формі з іншими компонентами складу металевої зв'язки. Суміш потім наносять у вигляді пасти або сухої маси. При цьому безпосередньо з абразивом зчіплюється тільки та частина інгредієнта з хімічно активного металу, що знаходиться поблизу суперабразиву. Інгредієнт із хімічно активного металу в інших місцях складу зв'язки є зайвим або, що гірше, шкідливим і таким, що погіршує властивості зв'язки в цілому.
Тому важливо мати інгредієнт із хімічно активного металу у вигляді якомога дрібнішого порошку й рівномірно вводити інгредієнт із хімічно активного металу в суміш, щоб отримати тісний контакт між суперабразивом і інгредієнтом у процесі утворення зв'язки.
Одним із відомих підходів для вирішення зазначеної проблеми є покривання гранул суперабразиву інгредієнтом із хімічно активного металу до того, як змішувати його з іншими компонентами зв'язки. Завдяки цьому інгредієнт із хімічно активного металу буде оптимально введений у потрібний час для утворення зв'язки. Наприклад, (У патенті США Мое5,855,314| описаний спосіб нанесення покриття, в якому частки інгредієнта з хімічно активного металу механічно зчеплені з поверхнею зерен суперабразиву. Цього досягають за рахунок перемішування порошку інгредієнта з хімічно активного металу з рідким зв'язуючим, щоб одержати пастоподібний клей, після чого отриману пасту перемішують з абразивними зернами для змочування зерен, і суміш просушують для зчеплення активного компонента з зернами. При цьому для забезпечення рівномірного покривання зерен важливо, щоб частки інгредієнта з хімічно активного металу були якомога меншого розміру.
Навіть у тому випадку, коли інгредієнт із хімічно активного металу має вигляд дрібного порошку, він є присутнім на поверхні в макромолекулярній кількості і тому, зазвичай, є у надлишку порівняно із кількістю, необхідною для цементування зв'язки із суперабразивом. З тієї причини, що інгредієнт із хімічно активного металу і суперабразив часто являють собою частки неправильної форми, важко домогтися того, щоб покриття було повним (суцільним) або однорідним по поверхні суперабразиву.
Відомі й інші способи нанесення дуже тонких шарів металу на основу, серед яких можна зазначити конденсацію із парової (газової) фази (РМО) і хімічне осадження із парової (газової) фази (СМО). Спосіб РУО передбачає розпорошування металевої мішені за допомогою електричної або теплової енергії і конденсацію отриманих таким чином гарячих атомів металу на більш холодній основі. Цей спосіб не дозволяє утворювати хімічний зв'язок між осадженим металом і основою. Спосіб СМО передбачає введення сполуки металу в газоподібній формі в нагріту СМО-камеру, яка містить основу, призначену для нанесення на неї покриття.
Тепло приводить до дисоціації сполуки металу (наприклад, гексафториду вольфраму) в газоподібному стані з утворенням атомів металу, які покривають основу, у той час як побічний продукт дисоціації, зазвичай у газоподібному стані, видаляється.
У деяких випадках СМО-осадження, застосовуване замість простого способу механічного покривання основи металом, дозволяє одержувати хімічний зв'язок металу з основою. Ця можливість є дуже привабливою, оскільки дозволяє забезпечувати зчеплення попередньо зв'язаного, покритого металом суперабразивного матеріалу із сердечником інструмента за допомогою простого флюсу і припою або ж шляхом обробки в індукційній печі у повітрі. Якщо металеве покриття перед тим не зв'язане хімічно із суперабразивом, то спосіб виготовлення інструмента стає набагато складнішим і дорогим, із застосуванням, наприклад, пайки в регульованій атмосфері інертного газу або у вакуумі.
Спосіб СМО дозволяє забезпечувати зв'язок металу 3 основою тільки в деяких системах метал/суперабразив і тільки під дією граничної теплоти. Крім того, газоподібний побічний продукт може бути шкідливим для основи. Це питання розглядається |в патенті США Мо5,224,9691|, де описаний спосіб нанесення вольфраму на покриті хромом алмазні частки за допомогою СМО-осадження. У цьому патенті зазначено, що при СМО з використанням гексафториду вольфраму звільнюється газ, що містить фтор, який вступає в шкідливу реакцію з хромом. Тому в зазначеному патенті запропонований складний спосіб нанесення тришарового покриття, в якому СМО використовують для створення третього шару. Більш того, газоподібні реагенти і побічні продукти, які утворюються і отримують при СМО, є високотоксичними для людей.
Було б вкрай бажано одержувати суперабразивний матеріал, що має надтонке покриття з хімічно активного або навіть із хімічно неактивного металу, без труднощів і ускладнень, притаманних описаним вище способам. Крім того, бажано спростити процес покриття хімічно активним металом і наносити його безпосередньо на поверхню суперабразиву, уникаючи при цьому необхідності застосування бар'єрних металевих шарів. Існує також потреба у швидкому способі одержання хімічно зв'язаного металевого покриття на супєрабразивному матеріалі Це могло б дати змогу, наприклад, одержувати покриті металом суперабразиви для виготовлення тривких і ефективних абразивних інструментів або вставок для різальних інструментів, що могли б поєднуватися з тримачами інструментів у звичайні способи, такі як пайка з флюсом або нагрівання в індукційній печі у повітрі. Отже відмінною рисою таких інструментів буде наявність металевої зв'язки між суперабразивом і сердечником, яка має винятково високу тривкість, малу масу і дуже високий ступінь відкритості абразивних часток у напрямку оброблюваної деталі. Крім того, існує потреба у одержанні хімічно активного металевого покриття на суперабразивних частках, що рівномірно покривають суперабразив по всій поверхні основи.
Таким чином, відповідно до даного винаходу пропонується спосіб покривання суперабразиву металом, який включає такі операції: нагрівання в інертній атмосфері до температури вище температури навколишнього середовища суперабразиву й утворюючого покриття порошку, який містить сполуку металу, у котрій метал може бути термічно відновлений за допомогою суперабразиву; витримання матеріалу і суперабразиву при температурі вище температури навколишнього середовища протягом часу, достатнього для ефективного відновлення металу, за рахунок чого утворюється металізований суперабразив, що має суцільний металевий шар, хімічно зв'язаний принаймні з частиною поверхні суперабразиву; і відділяння утворюючого покриття порошку від металізованого суперабразиву.
У запропонованому способі використовують попередник покриття у твердому стані, причому цей спосіб не потребує нагрівання до граничних температур, подавання газоподібних металевих сполук до СМО-реактора і проведення їхньої обробки в реакторі, а також застосування таких великих кількостей енергії на одиницю маси продукту, які потребуються у звичайних РМО- або СМО-способах. Запропонований спосіб дозволяє створювати рівномірне металеве покриття по всьому суперабразиві. При цьому товщину покриття можна контролювати в молекулярному діапазоні, отже в технологічному процесі наявною є саме така кількість металу покриття, яка потребується для забезпечення зчеплення зв'язки із суперабразивом. Суперабразивний виріб із металевим покриттям, отриманий за допомогою запропонованого способу, є ідеальним для виготовлення будь-яких типів зв'язаних і покритих суперабразивом інструментів для шліфування, різання й обробляння на верстаті і особливо для виготовлення інструментів із одним шаром суперабразиву і металевою зв'язкою, а також інструментів для шліфування, різання і правки із суперабразивом у металевій матриці.
Використовуваний тут термін "частка" означає будь-який загальний дискретний об'єкт із твердої речовини будь-яких розмірів і форми. У застосуванні до суперабразиву, термін "частка" означає частку суперабразивного матеріалу неправильної або визначеної ферми. Частка суперабразиву неправильної форми може також зватися зерном, дробом або гранулою. Типовими прикладами структур визначеної форми є сфера, куб або інші багатогранники, а також шар ("лист") або плівка. Під "шаром" або "плівкою" зазвичай розуміють плоский геометричний об'єкт, що має три ортогональних характерних розміри, два з яких є суттєво більшими за третій. Використовуваний тут термін "порошок" означає дискретні частки твердого матеріалу, що утворює покриття, незалежно від їхніх розмірів і форми. При посиланні на утворюючий покриття матеріал термін "порошок" може означати як одну єдину дискретну тверду частку порошку, так і безліч таких часток.
Якщо не зазначено іншого, то розмір і форма частки суперабразиву можуть бути такими самими, що й у порошку утворюючої покриття сполуки металу, або відрізнятися.
Відповідно до його основного аспекту даний винахід у першу чергу стосується створення (формування) покриття із елементарного металу на частці суперабразиву. Метал, що наносять у вигляді покриття на частку суперабразиву, подається як компонент хімічної сполуки в порошковій формі. Нанесення покриття здійснюють, використовуючи добре відому із неорганічної хімії реакцію відновлення, що протікає при підвищеній температурі в інертній атмосфері. Суперабразив при цьому виконує роль відновника, що вступає в реакцію з елементарним металом із металевої сполуки, котрий далі утворює хімічно зв'язане покриття на поверхні частки суперабразиву.
У вказаному способі для створення сильного хімічного зв'язку на границі між металом і суперабразивом переважно використовують хімічну реакцію між металом покриття і суперабразивом. Здійснюваний за умов високих температур запропонований спосіб дозволяє одержувати структуру, що містить суперабразивну основу і шар металу, зчеплений з цією основою за допомогою хімічного зв'язку, що утворює проміжний шар між суперабразивною основою і зовнішніми металевими шарами. Це забезпечує тривке зчеплення між металом і суперабразивом, яке є міцнішим за те, що звичайно отримується в механічних покриттях.
Характерним для нового способу є те, що джерелом утворюючого покриття металу є порошкова сполука цього металу, яка може бути термохімічно відновлена на елементарний метал за допомогою відновника.
Більш того, у кращому варіанті єдиним присутнім відновником є самий суперабразив, що дозволяє здійснювати термохімічне відновлювання. Таким чином, операція відновлення у даний спосіб може бути проведена в середовищі, практично вільному від інших відновників. Вираз "практично вільний" припускає можливість наявності також інших відновників, проте у такій кількості що вони не впливають суттєво на покривання суперабразиву. Із вищевикладеного зрозуміло, що невелика частина поверхні частки суперабразиву витрачається внаслідок операції відновлення металевої сполуки. Більш того, для одержання покритих металом суперабразивних зерен, що підходять для одержання тривкої металевої зв'язки в абразивному інструменті, достатньо дуже тонкого шару металу на суперабразиві, а отже поглинатися при використанні його як відновника тут буде лише незначна кількість суперабразиву.
Для використання в запропонованому способі підходять синтетичні, природні і СМО-алмази, а також полікристалічні алмази (РОБ) і різноманітні суміші алмазів всіх цих типів. У новому способі добре працюють суперабразиви зі звичайним розміром зерна, що знаходять застосування в абразивних інструментах. Частки таких суперабразивів, зазвичай, мають неправильну форму, а їх типовий розмір лежить у діапазоні приблизно 0,1 мкм-5мм. При необхідності у будь-якому абразивному інструменті може бути використаний набагато більш вузький діапазон розмірів часток. Розміри часток типового суперабразиву промислового виробництва, зазвичай, лежать у межах приблизно від 0,0018дюйма (0,045мм) до 0,04бдюйма (1,17мм).
Деякі суперабразиви, які звуться інколи "мікроабразивами", мають розмір часток у межах приблизно від
О, мкм до бомкм. Розмір зерна абразиву звичайно визначають шляхом просіювання крізь сита з точним розміром вічок. Таким чином, термін "характерний розмір" стосується номінального розміру вічка сита, крізь. яке частки проходять або не проходять.
Запропонований спосіб також добре підходить для покривання металом суперабразивних об'єктів розміром більше, ніж приблизно 5 мм. Такими об'єктами можуть бути великі зернисті кристали неправильної форми, або ж це можуть бути вироби визначеної форми, такі як тонкі листи або структурно більш складні фасонні об'єкти, такі як конуси, прутки, стержні, диски і т.п. Тонкі суперабразивні листи включають у себе прямокутні алмазні листи, довжина і ширина яких переважно складає приблизно 5-250мм, а товщина - приблизно 0,2-2мм і, частіше, в межах приблизно 0,5-1мм. Такі листи можуть бути виготовлені за допомогою
СМО-способу і часто звуться "алмазними плівками". Запропонований спосіб може бути легко застосований для покривання суперабразивом великих деталей шляхом нанесення суперабразиву на шар утворюючого покриття порошку металевої сполуки, або шляхом уведення суперабразиву в цей шар.
Зазвичай, покриття наносять на всю поверхню, у тому числі на обидві сторони утворюючих лист абразивних часток. При необхідності великі частки можуть бути масковані для одержання заданого рисунку покриття поверхні, при цьому маска захищає від покривання металом певні ділянки поверхні. Наприклад, накладення маски дозволяє здійснювати вибіркове покривання тільки однієї сторони, тільки граней або ж усього, крім граней і ділянок кожної зі сторін утворюючих лист суперабразивних часток.
Суперабразивна частка може бути маскована шляхом нанесення шару бар'єрного матеріалу на поверхню до початку операцій термообробки. У ході нанесення покриття або після завершення нанесення покриття маска може бути видалена. У результаті одержують суперабразивну частку, що має металеве покриття на ділянці її поверхні, яка не була закрита маскою, і не має покриття на ділянці її поверхні, яка була закрита маскою. Серед підхожих бар'єрних матеріалів можна вказати тугоплавкі оксиди, нітриди, карбіди, тобто сполуки, що є більш стабільними, ніж сполуки, що містять метал. Як приклад бар'єрних матеріалів можна назвати оксид алюмінію, оксид ітрію, карбід цирконію і карбід титану.
Металевою сполукою повинна бути хімічна сполука вибраного металу, що утворює покриття і може термохімічно відновлюватися суперабразивом з одержанням металу в елементарній формі. Переважно метал вибирають насамперед так, щоб вирішити поставлену задачу в конкретному випадку нанесення покриття.
Наприклад, при виготовленні абразивних інструментів із металевою зв'язкою, поряд з іншим, відбирати слід такий утворюючий покриття метал, що є сумісним зі складом металевої зв'язки і хімічно активним при взаємодії із суперабразивом. Склади металевої зв'язки для абразивних інструментів сьогодні добре відомі.
Металевими компонентами в типових складах металевої зв'язки, як правило, є олово, мідь, срібло, нікель, цинк, алюміній, залізо, кобальт, а також їх суміші. Особливою перевагою як метал, що утворює покриття, користується вольфрам. У кращому варіанті металевою сполукою є оксид заздалегідь вибраного металу, що утворює покриття, причому найкращою такою сполукою є оксид вольфраму.
Кількість наявних вихідних матеріалів повинна бути достатньою для одержання бажаної товщини металу покриття на суперабразиві. Таким чином, сукупна кількість металу повинна бути більшою за стехіометричну кількість, необхідну для одержання бажаної товщини металевого покриття. Суперабразивні частки, що використовуються в одношарових абразивних інструментах із металевою зв'язкою, повинні бути в достатньому ступені покриті, коли металевий шар має товщину, що дорівнює принаймні двом молекулам.
Звичайно, на практиці такі малі розміри не вимірюють, проте для визначення даного винаходу слід вказати, що середня товщина металевого покриття, очевидно, повинна складати принаймні близько 100 нм. У загальному випадку повна маса утворюючого покриття порошку залежить від площі поверхні суперабразиву, на який наносять покриття. Більш дрібні абразивні частки можуть потребувати більшої кількості утворюючого покриття порошку на одиницю маси, ніж більш великі абразивні частки, оскільки дрібніші абразивні частки мають більшу питому площу поверхні.
Відповідно до кращого варіанта здійснення даного винаходу, алмаз може бути покритий вольфрамом шляхом нагрівання алмазу й утворюючого покриття порошку оксиду вольфраму разом в інертній атмосфері.
Зазвичай оксид вольфраму має вигляд порошку світло-жовтого кольору, а алмаз - гранул або формованих часток. За умови перебування утворюючого покриття порошку і суперабразивних часток в загальній безкисневій атмосфері і в безпосередній близькості один з одним, буде створене (сформоване) хімічно зв'язане покриття, незважаючи на відсутність взаємного фізичного контакту між суперабразивом і утворюючим покриття порошком.
Не звертаючись до теоретичних викладок, можна все ж вважати, що утворюється зв'язане карбідом вольфраму покриття з вольфраму на алмазі відповідно до хімічних реакцій (і ПІ:
МОз-3с УНСО Ш ум-о ОМС І
Несподіваний феномен утворення покриття в умовах відсутності фізичного контакту між твердими вихідними матеріалами може пояснюватися тим, що частина оксиду вольфраму випаровується і хімічно дисоціює, утворюючи вольфрамове покриття з прийнятною швидкістю. Вольфрам піддається навуглецьовуванню для утворення карбіду вольфраму на поверхні алмазу. При протіканні реакції відновлення також утворюється газоподібний монооксид вуглецю, який при продуванні випускають в атмосферу, що докладно буде розглянуто нижче.
Як альтернатива оксиду вольфраму або разом з ним у процесі карбо-термічного відновлення при одержанні суперабразивного покриття відповідно до даного винаходу можуть використовуватися також оксиди інших металів. Підхожі оксиди металів і початкові температури реакції для кожного з них зазначені в поданій нижче таблиці. сполука температура реакції, "С 1111 МО: 1 Ї777771717171711190077121 нишктлин ши пи нишкт лин ши пиши 1 Мооз//// | 777777/7600777С2С
В умовах нагрівання при наявності зазначених порошків на поверхні алмазної частки утворюється покриття відповідно до такої реакції:
МеОчжС(алмаз)-МеСнСоО(газ), де Ме - метал, Мео - оксид металу і Мес - карбід металу.
Температура процесу залежить від початкової температури реакції для вибраного оксиду металу. Як показано в наведеній таблиці, температури реакції, необхідні для випарювання і хімічної дисоціації зазначених оксидів металів, можуть лежати в діапазоні приблизно від 600 до 1100"С. Кращими оксидами металів є оксиди вольфраму (М/), ванадію (М), танталу (Та) і молібдену (Мо), а також їх комбінації. На відміну від цих оксидів металів, оксид титану (ТіОг) утворює на суперабразивній частці металеве покриття ТіС, але суперабразив при цьому може зазнавати небажаної термічної деструкції при температурі розкладу ТіОг, що становить близько 1300"С. У випадку ТагО5, який має температуру розкладу близько 1100"С, як основа можуть використовуватися частки природного алмазу, причому вони не будуть зазнавати ніякого термічного ушкодження, у той час як частки синтетичного алмазу в таких умовах зазнають термічної деструкції. Таким чином, оксид металу, що має максимальну температуру випарювання або розкладу 1100"С, є кращим для використання як реагенту в процесі карбо-термічного відновлення для покриття суперабразивних часток. У разі використання оксиду вольфраму кращою як для синтетичного, так і для природного алмазу є температура близько 10507С. Спостереження показали, що покриття, утворене при такій високій температурі, знижує крихкість алмазу порівняно з алмазом до нагрівання і нанесення покриття.
Протягом термічного процесу шар металевого покриття на алмазі нарощується спочатку у вигляді карбіду металу, а потім у вигляді металу. Швидкість покривання металом відкритих поверхонь алмазу залежить від кристалографічної орієнтації поверхні алмазу. Цей процес, як правило, дозволяє створити на поверхні суперабразиву покриття з відносно рівномірною товщиною. Звичайно, чим більше час нанесення покриття, тим товстішим є створюваний металевий шар. Нанесення металу припиняють при досягненні бажаної товщини покриття шляхом видалення утворюючого покриття порошку з поверхні суперабразиву або із загальної інертної атмосфери. Іншими способами припинення процесу нарощування покриття є зниження температури суміші часток і/або пропускання з високою швидкістю потоку інертного газу над хімічно реагуючими частками, що дозволяє ефективно очистити атмосферу від хімічно активного вольфраму.
Інертна атмосфера утворює середовище для транспортування хімічних речовин у вигляді пару, що беруть участь у процесах відновлення й осадження. У зв'язку з цим важливо, щоб утворюючий покриття порошок і суперабразив, на який наносять покриття, перебували в одній і тій самій інертній атмосфері. Інертна атмосфера може бути статичною, проте деякий рух б ній може надати руху речовинам у напрямку твердих матеріалів і підвищити швидкість нанесення покриття. Тому інертну атмосферу бажано пропускати через шар твердих вихідних матеріалів, причому так, щоб потік у ході процесу міг бути зупинений. Слід зазначити, що надмірна швидкість потоку може розбавляти і виносити реагенти у вигляді пару до їх надходження до поверхні суперабразиву. Концентрація побічного продукту реакції відновлення, наприклад, монооксиду вуглецю, у статичній атмосфері і навіть при її рециркуляції може зростати. Це може уповільнювати процес створення металевого покриття. Отже, побічні продукти бажано видаляти з атмосфери в ході процесу. Це можна здійснювати шляхом випускання частини атмосфери і уведення свіжого інертного газу для заповнювання випущеного об'єму. У кращому варіанті слід робити повну заміну об'єму інертного газу приблизно 5-20 разів за годину.
Термін "інертна" атмосфера означає, що склад інертної атмосфери практично не містить кисню або інших речовин, які можуть брати участь у реакції відновлення. Відсутність кисню можна забезпечити шляхом витиснення інертного газу або створення вакууму над суперабразивом і утворюючим покриття порошком.
Ступінь розрідження при цьому слід робити таким, щоб забезпечувати ефективне видалення із робочої, атмосфери практично всього кисню. У кращому варіанті умови вакууму встановлюють такі, що абсолютний тиск атмосфери в робочому об'ємі складає менше, ніж приблизно ЗПа.
Інертну атмосферу створюють переважно шляхом заміни атмосфери, що містить кисень, на безкисневий інертний газ у навколишній атмосфері або в атмосфері з підвищеним тиском. Для цього можна застосовувати пропускання інертного газу через тверді реагенти зі швидкостями, які дозволяють ефективно приводити в рух реагенти у вигляді пару, що сприяє підвищенню ефективності створення покриття на суперабразиві. Типовими інертними газами, що підходять для використання відповідно до даного винаходу, є аргон, гелій, криптон, неон, азот, ксенон, а також їх суміші. Кращими серед них є аргон і азот.
Як зазначалося вище, запропонований спосіб не потребує обов'язкового перебування у взаємному фізичному контакті утворюючого покриття порошку і суперабразивної частки і допускає умови повного їх розділення. Наприклад, утворюючий покриття порошок може бути поміщений у тигель, а суперабразивні частки можуть бути поміщені у сито, підвішене над тиглем у тій же самій інертній атмосфері. Нанесення покриття, як правило, здійснюють по партіях, піддаючи термообробці відповідні партії утворюючого покриття порошку і суперабразиву в тиглях. Проте безперервний процес не виходить за рамки даного винаходу.
Наприклад, утворюючий покриття порошок і суперабразивні частки можуть бути покладені безперервним шаром на суміжних паралельних, але роздільних стрічках транспортерів, що перебувають у постійному русі, причому ці стрічки можуть пропускатися через піч з інертною атмосферою. Такий спосіб із розділеними частками дозволяє по завершенні процесу легко відділяти частки покритого суперабразивного продукту від часток утворюючого покриття вихідного матеріалу. Це є бажаним у тому випадку, коли частки, що утворюють покриття, і суперабразивні частки мають приблизно однаковий розмір. Це також дозволяє збирати частки продукту різних розмірів, що можуть отримувати ушкодження при виконанні таких механічних операцій, як просіювання.
Нанесення покриття у запропонований спосіб може здійснюватися також із суміші утворюючого покриття порошку і суперабразивних часток. При виробленні продукції по партіях суміш поміщають у єдиний тигель і піддають термообробці як партію матеріалу.
Переважно суміш готують шляхом сухого перемішування утворюючого покриття порошку із суперабразивним матеріалом. Суміш можна готувати по партіях або безперервно. Для перемішування суміші може застосовуватися звичайне устаткування, таке як стрічково-гвинтові мішалки, барабанні перекидачі і М- конусні мішалки. Кращими є мішалки низької потужності, оскільки вони дозволяють уникнути роздрібнення суперабразивних часток. Відповідно до іншого кращого варіанта здійснення даного винаходу, порошок, що утворює покриття, має розміри, які відрізняються від розмірів часток суперабразиву, причому розмір часток такого порошку є, звичайно, меншим за розмір суперабразивних часток. Завдяки цьому суперабразивні частки можуть бути легко відділені від утворюючого покриття порошку шляхом простого пропускання суміші через сита відповідних розмірів. Для відділяння часток продукту від суміші спосіб відмучування, як правило, не використовують, оскільки при використанні такого способу відбувається стирання часток при контакті між собою і з ударною пластиною апарата для відмучування, що може призводити до зміни розмірів часток і/або ушкоджень покритого металом суперабразивного продукту. Суперабразивні частки можуть бути відділені від порошку шляхом уведення суміші в рідину, таку як вода, при цьому порошок меншої густини спливає, а суперабразив, густина якого є більшою, осідає на дно.
Згідно з іншим кращим аспектом даного винаходу утворюючий покриття порошок і суперабразив повинні мати велику площу поверхні, відкриту інертній атмосфері. Це можна забезпечити, якщо тверді матеріали розмістити у вигляді мілюих нерухомих шарів. У кращому варіанті здійснення товщина шару не повинна перевищувати середній розмір часток у шарі більш, ніж приблизно у 20 разів. У випадку зернистих часток або часток неправильної форми середній розмір часток визначають по номінальному розміру (в мешах) вічок найбільшого і найменшого сит, крізь які, відповідно, проходять і не проходять усі частки. Якщо утворюючий покриття порошок знаходиться в суміші із суперабразивними частками, то товщина шару у кращому варіанті не повинна перевищувати середній розмір часток суперабразиву більш, ніж приблизно у 20 разів. Якщо суперабразив має форму листа, то товщину шару визначають по товщині листа суперабразиву. Отже, для покривання алмазної плівки завтовшки близько їмм утворюючий покриття порошок слід укладати у шар завтовшки максимум 20мм.
Резервуари для утримання в них утворюючого покриття порошку і суперабразивних часток під час термообробки повинні бути виготовлені з матеріалу, що витримує високі температури і не чинить шкідливого впливу на процес нанесення покриття. Для цього слід використовувати керамічні тигли з будь-якої вогнетривкої кераміки, крім графітової, наприклад, із глинографітової кераміки.
Головними параметрами, які необхідно контролювати при здійсненні запропонованого способу, є температура і час. Після введення разом утворюючого покриття порошку і суперабразиву в інертну атмосферу підвищують температуру для того, щоб розпочати реакцію відновлення. Зазвичай, гранична температура на початку реакції залежить від властивостей суперабразиву і металевої сполуки і складає принаймні близько 500"С. Зазвичай, при більш високих температурах процес протікає швидше, проте температура не повинна перевищувати температуру деструкції суперабразиву, при котрій суперабразив змінює форму і втрачає свої робочі властивості. Вплив на алмаз температури приблизно понад 1200"С при атмосферному тиску або нижче нього в атмосфері інертного газу призводить до швидкого перетворення алмазу на графіт. З точки зору забезпечення оптимальної кінетики реакції і мінімального термічного ушкодження кращий діапазон температур лежить у межах приблизно від 700 до 110070.
Час, необхідний для повного завершення процесу нанесення металевого покриття, залежить від таких чинників, як розмір і тип часток суперабразиву, швидкість потоку інертного газу, швидкість нагріву і температура реакції Для одержання бажаних результатів теплової обробки, час перебування при температурах приблизно понад 500"С відповідно до даного винаходу повинен складати принаймні 30 хвилин, краще, якщо принаймні 1 годину, а ще краще - 2-4 години. Тривалість перебування при високій температурі може бути і більшою. Звичайно, при перебуванні в умовах кращої температури в атмосфері інертного газу на алмазних абразивних частках розміром 300-800мкм протягом кожного часу термообробки може отримуватися покриття завтовшки близько 0,1мкм. Користуючись даним описом, фахівець зможе легко визначити відповідну комбінацію умов процесу, необхідну для одержання задовільних результатів без проведення зайвих додаткових експериментів.
У типовому варіанті здійснення запропонованого способу передусім вибирають потрібні суперабразив, метал покриття й утворюючу покриття сполуку. Поверхня часток суперабразиву, що покриваються, не повинна мати металевих забруднень. У разі їх наявності такі забруднення можуть бути видалені звичайними способами. Частки суперабразиву й утворюючої покриття сполуки розташовують у безпосередній взаємній близькості в інертному середовищі, яким у кращому варіанті є атмосфера інертного газу. Далі частки механічно перемішують для утворення їх суміші, після чого підвищують температуру і підтримують її на рівні нижче температури деструкції суперабразиву протягом часу, достатнього для ефективного одержання покриття на суперабразивних частках. У процесі нанесення покриття потік інертного газу можна пропускати через шар вихідного матеріалу і продукту зі швидкістю, що дозволяє ефективно підвищити швидкість нанесення металевого покриття. Після утворення достатнього зв'язку процес зупиняють, і частки суперабразиву охолоджують. Охолоджений покритий суперабразив відділяють від надлишку утворюючого покриття порошку. В результаті описаний процес дозволяє одержати продукт, у якому зовнішній металевий шар хімічно зв'язаний із суперабразивом.
Швидкість охолодження покритих суперабразивних часток до температури навколишнього середовища не є критичною. Зважаючи на бажаність оберігання продукту від ушкоджень за рахунок термічних ударів при охолодженні, охолодження від температури реакції до температури навколишнього середовища можна проводити протягом принаймні 1 години і краще - менше 30 хвилин. Атмосфера інертного газу може бути видалена, тобто газ, що містить кисень, можна впустити, коли температура шару часток знизиться до рівня приблизно нижче 1507С. Після цього надлишок утворюючого покриття порошку відділяють від покритих металом суперабразивних часток. У подальшому цей порошок може бути підданий гранулометричному розподілу і знову використаний у наступному процесі нанесення покриття відповідно до даного винаходу.
Зовнішні металеві поверхні покритого суперабразиву можна потім піддати очищанню у потоці водню при температурі в межах 600-800"С протягом принаймні ЗО хвилин. І, нарешті, продукт піддають аналізу, перевіряють і упаковують для збереження або для транспортування.
Було виявлено, що заміна інертного газу на водень на час принаймні близько 30 хвилин при зниженні температури шару часток у процесі охолодження дозволяє виключити наступну, окрему операцію очищання для видалення окислення. Переважно продукт піддають дії потоку водню при підтриманні температури в межах 700-800"С. Така дія водню у процесі охолодження не тільки дозволяє очистити металеву поверхню покритих часток, але також відновлює частину надлишку утворюючого покриття порошку з перетворенням її на елементарний метал або на нижчі оксиди, що дозволяє спростити їх відділення від продукту. Неповне очищення може призводити до залишення занадто великих кількостей металевої сполуки. Якщо проведений іп 5іш процес очищення є неповним, то покритий металом продукт виглядає знебарвленим. Наприклад, окислений вольфрам на покритому ним алмазі може мати коричневий колір. У такому випадку може бути використана звичайна наступна операція очищення воднем, тобто продукт, ізольований від утворюючого покриття порошку, може бути знову підданий нагріву у водні.
Покриті металом суперабразивні частки, отримані відповідно до запропонованого способу, можуть бути введені в абразивну частину абразивних інструментів із металевою зв'язкою і з металевим сердечником за допомогою різноманітних, добре відомих технологій. Наприклад, частки можуть бути об'єднані з порошковими компонентами складу металевої зв'язки, ущільнені під тиском ("холодне пресування") з утворенням формованої абразивної частини, а потім спечені. Частки можуть бути також піддані "гарячому пресуванню", що передбачає одночасну дію тепла і тиску для формування абразивної частини. Частки також можуть бути використані в так званому процесі інфільтрації (просочування) при виготовленні інструмента, у якому покриті суперабразивні частки набивають у порожнину ливарної форми разом із порошковою матрицею компонентів металевої зв'язки, перед тим, як заповнювати порожнини інфільтруючим розплавленим металом або сплавом із низькою температурою плавлення. Крім того, покриті суперабразиви, які підходять для з'єднання з абразивними інструментами (наприклад, у вигляді одного шару абразивного зерна на поверхні корпуса або сердечника металевого інструмента), можуть бути сполучені за допомогою електроосадження і пайки твердим припоєм, а також, можливо, пайки м'яким припоєм.
Використання покритого суперабразиву істотно підсилює зчеплення алмазу з металевою зв'язкою і збільшує термін служби абразиву й інструмента у вигляді різальних дисків, лез алмазних пил і бурових доліт, інструментів з одним шаром абразиву на металевій зв'язці, шліфувальних кіл, інструментів для обробляння на верстаті, заточувальних інструментів, а також інших покритих абразивних інструментів і абразивних стрічок.
Більш того, покритий суперабразив має підвищену стійкість до окислювання, що дозволяє виготовляти деякі компоненти абразивного інструмента у присутності кисню, не вдаючись до застосування інертної атмосфери.
Покриті відповідно до даного винаходу суперабразиви набувають особливих переваг у тих випадках, коли кріплення абразивних елементів до сердечника або корпуса інструмента здійснюється шляхом пайки твердим припоєм. До цього з метою уникнення термічного ушкодження суперабразиву деякі інструменти конструювали, застосовуючи пайку твердим припоєм абразивного або різального елемента до металу сердечника або основи інструмента (наприклад, до хвостовика, циліндра або сердечника кола чи диска) у неокислювальній атмосфері. Проте застосування неокислювальної атмосфери призводить до збільшення вартості і складності процесу виготовлення інструмента. При наявності металевого покриття на поверхні суперабразиву операції пайки твердим припоєм можуть виконуватися в атмосферних умовах, причому можуть використовуватися вищі температури пайки. Вищі температури пайки дозволяють одержати більш тривкий зв'язок між корпусом інструмента й абразивним або різальним елементом, що додатково підвищує термін служби інструмента.
ПРИКЛАДИ
Нижче винахід розглядається більш докладно на типових прикладах його практичного здійснення, де всі пропорції і відсотки виражені в одиницях маси, якщо в окремих випадках не зазначено іншого. Всі одиниці вимірювань, які спочатку були отримані не в одиницях Сі, перераховані в одиниці СІ. Для вимірювання розмірів часток застосовується відношення "х/у меш", в якому «х» и «у» являють собою номера серії сит США, причому «х» відповідає найменшому розміру (меш) вічка сита, крізь яке проходять усі частки, а «у» відповідає найбільшому розміру (меш) вічка сита, крізь яке не проходить жодна частка. Так, наприклад, алмазний порошок 40/50меш проходить крізь вічка розміром 420мкм і затримується вічками розміром 297мкм.
Приклад 1
П'ятдесят грамів порошку синтетичних алмазів 40/50меш марки Дебирс 5ОА 100.4 були поміщені в керамічний тигель разом із 75г часток оксиду вольфраму (УМОз) -400меш (частки проходять крізь отвір сита
З7мкм). Частки алмазів і оксиду вольфраму були перемішані вручну за допомогою шпателя до утворення леткої однорідної суміші. Тигель помістили в ретортну піч Ліндберга, яку у звичайний спосіб продували азотом із витратою 142 літри за годину (5 кубічних футів за годину, "СЕН"). Температуру печі підвищували до 10507 зі швидкістю приблизно 10"С за хвилину. При досягненні температури 250"С через реторту починали пропускати аргон замість азоту з тією ж самою швидкістю. Суміш часток алмазу й оксиду вольфраму витримували в атмосфері аргону при температурі 10507"С протягом 30 хвилин. Після цього нагрівальну сорочку з реторти знімали, і реторту залишали охолоджуватися в печі до 7507С протягом приблизно 10 хвилин. При цій температурі через реторту починали пропускати водень замість аргону з тією же самою швидкістю. У цей момент нагрівальну сорочку знову надівали на реторту і підтримували температуру печі на рівні 750"С, при якій витримували матеріал в атмосфері аргону протягом 30 хвилин. Після цього нагрівальну сорочку з реторти знову знімали, і реторту залишали охолоджуватися в печі до кімнатної температури протягом приблизно 20 хвилин. Потік водню в реторту припиняли, коли температура падала до 100"С. Алмази відділялли шляхом просівання суміші через сито 100меш. Візуальний контроль показав, що алмази мають матову поверхню сірого кольору. Алмази, що раніше були покриті вольфрамом, що підтверджувалося: результатами дифракційного аналізу, мали таке ж забарвлення. Отже можна зробити висновок, що алмази у даному прикладі були задовільно покриті металевим вольфрамом. Крім того, результати дифракційного аналізу показали наявність карбіду вольфраму в металевому шарі, а Оже-аналіз підтвердив наявність вуглецю і вольфраму в покритті.
Приклад 2
Був повторена методика Прикладу 1, за тим винятком, що 7,68г порошку синтетичних алмазів 30/40меш марки Дебирс 5081125 були перемішані з 11,52г оксиду вольфраму. Після відділення алмазів від оксиду вольфраму візуальне обстеження показало, що поверхня покритих алмазів має плямисте коричнево-сіре забарвлення. Така поверхня є характерною для алмазу з вольфрамовим покриттям, у якому вольфрам окислився.
Алмази з окисленим вольфрамовим покриттям були поміщені в чистий тигель, котрий потім поміщали в піч. Як і раніше, піч продували азотом і піднімали температуру до 75070. При досягненні температури 25070 азот був заміщений воднем, який пропускали з такою ж швидкістю. Покриті алмази витримували в атмосфері водню протягом 30 хвилин при 750"С. Після цього нагрівальну сорочку з реторти знімали, і реторту залишали охолоджуватися в печі до кімнатної температури, по досягненні якої потік водню припиняли. Візуальне обстеження показало, що алмази мали матову поверхню сірого кольору, що свідчило про задовільність отриманого таким чином вольфрамового покриття на алмазах. Покриті алмази важили 7,92г, що вказувало на збільшення маси при нанесенні покриття на 0,24г.
Приклад З
Був повторена методика Прикладу 1, за тим винятком, що 1,03г природних алмазів були покриті з використанням 1,54г оксиду вольфраму. Умови експерименту були аналогічними вищеописаним, за винятком того, що піч нагрівали до 1000"С і витримували при цій температурі протягом 4 годин для одержання покриття.
Подачу потоку водню також припиняли при охолодженні печі до кімнатної температури. Після відділення від часток оксиду вольфраму покриті алмази мали матову сіру поверхню і повну масу 1,0414г. Отже, алмази мали покриття з металевого вольфраму масою 0,3737г. Оже-аналіз глибини профілю алмазів, що були покриті раніше при застосуванні такої ж методики, показав, що товщина вольфрамового покриття складає приблизно 0, 4мкм.
Приклад 4
Був повторена методика Прикладу 2, за тим винятком, що 40,0117г природних алмазів 30/40меш були покриті з використанням 60,0176бг оксиду вольфраму. Після другої термообробки воднем алмази мали матову сіру поверхню, що свідчило про те, що вольфрамове покриття на алмазах було задовільним.
Приклад 5
Були використані два квадратних зразки алмазної плівки розмірами 25,4ммх25,4мм і завтовшки близько
О,5мм (виробник Мопоп Сотрапу, У/огсевієг, Маззаспизей5), що мали початкову масу відповідно 0,9428г і 0,895г. Кожна плівка мала грубу, текстуровану, матову одну сторону і гладку блискучу протилежну сторону.
Блискучу сторону кожної плівки забарвлювали фарбою типу Місгорга2 Сгееп Біор-ОйНе Туре ІІ раіпі (виробник ума! СоІтопоу Согр., Мадізоп Неїдні5, Міспідап). Ця фарба являє собою латекс із суспензією керамічного порошку. Після висихання фарба маскувала блискучі сторони плівок. Кожну плівку поміщали в керамічний тигель забарвленою стороною вниз на шар часток оксиду вольфраму 40О0меш, маса якого в 1,5 рази перевищувала початкову масу алмазної плівки. Після цього на грубі сторони плівкових зразків наносили вольфрамове покриття відповідно до методики, описаної в Прикладі 2.
Після другої термообробки в атмосфері водню візуальне обстеження показало, що алмазні плівки мали матову сіру поверхню на грубих сторонах, що свідчило про те, що вольфрамове покриття було задовільним.
Далі на блискучих сторонах плівок видаляли маскувальний матеріал. Поблизу крайок цих сторін спостерігалося невелике вольфрамове покриття, проте в центральній зоні покриття було відсутнім. Після нанесення покриття плівкові зразки важать відповідно 0,9852г і 0,9061г, що свідчило про зростання їх маси відповідно на 0,0154гі0,0111г.
Приклад 6
У тигель був поміщений шар часток оксиду вольфраму, а над цим шаром був встановлений сталевий екран. Після цього на екран насипали природні алмази таким чином, щоб вони не знаходилися в контакті з частками оксиду вольфраму. Вміст тигля нагріли до 1000"С в атмосфері аргону, витримали при цій температурі 4 години, і вміст піддали обробці аналогічно Прикладу 5. Аналіз отриманого продукту показав, що поверхні алмазів були частково покриті суцільними плямами блискучого сірого металу. Незважаючи нате, що метал не повністю покривав алмази, покриття охоплювало поверхню, достатню для того, щоб здійснювати пайку твердим припоєм для створення тривкого металевого зв'язку між частково покритими алмазами і металевою основою шліфувального інструмента.
Приклад 7
У керамічний тигель було поміщено 5,1569г алмазів 40/50меш марки Дебирс 5ОВ 1125 і 7,7354г порошку оксиду вольфраму -400меш. Частки алмазу й оксиду вольфраму були перемішані вручну за допомогою шпателя до одержання леткої однорідної суміші. Тигель помістили у вакуумну піч (Оху-Соп Іпаивілев, Іпс.,
Ерзот, Мем Натрзпіге), і регулятор температури печі встановили на підвищення її температури до 105070.
Піч відкачали за допомогою механічного вакуумного насоса до абсолютного тиску близько ЗПа (0,0Змбар).
Суміш алмазів з оксидом вольфраму витримували при температурі 10507 протягом 60 хвилин у вакуумі, після чого регулятор температури печі був установлений на зниження її температури до кімнатної (387). Піч була обладнана у внутрішні заслінки, котрі дозволяли охолоджувати її повітрям, що нагніталося за допомогою автоматичних вентиляторів і знижувало температуру печі зі швидкістю близько 107"С за хвилину. Отриману після такої обробки суміш пропускали через сито 100 меш для відділяння алмазів від оксиду вольфраму.
Алмази мали пурпурне забарвлення, характерне для сильно окисленого вольфрамового покриття. Алмази були покладені в чистий тигель, який поміщали в ретортну піч Ліндберга. Піч продували воднем із витратою 142 літра за годину, підвищуючи її температуру до 750"С. Після цього алмази витримували при температурі 75072 в атмосфері водню протягом З0 хвилин. Потім регулятор температури печі виключили, і з реторти зняли нагрівальну сорочку. Коли температура в печі знизилася до 100"С, потік газоподібного водню припинили.
Отримані алмази мали матову сіру поверхню, що свідчило про наявність задовільного, не окисленого вольфрамового покриття. Виявили, що вага покритих металом алмазів складала 5,7206бг, що відповідало збільшенню їх маси на 0,5637г.
Приклад 8
Було проведене дослідження для визначення впливу температури реакції на крихкість алмазного кристала і встановлення можливості використання способу нанесення покриття відповідно до даного винаходу для одержання абразивних зерен з густим покриттям, необхідних для вироблення інструментів.
Алмазне абразивне зерно (виробник Атегісап Воагі5 Сгизпіпд, природний брилевий алмаз, розмір 25/30меш) було перемішане з порошком УМОз, придбаним на фірмі Сегас Іпс., Мім"аикеє, УМ (5г алмазів і 7,5г
МО»), після чого проводили нагрів, температури і тривалість якого зазначені нижче. За винятком змінних, наведених у нижчеподаній таблиці, реакцію проводили так, як описано в Прикладі 4.
Після відділення покритого зерна від порошку оксиду вольфраму, що залишився, проводили вимірювання крихкості алмазного зерна за допомогою модифікації стандарту ГЕРА (Європейська федерація абразивних продуктів) для вимірювання відносної тривкості алмазного зерна пил, перше видання, 30 травня 1994р.
Модифікації стандарту ГЕРА полягали: (1) у використанні сталевої кульки підшипника марки 25 52100 у якості дослідної кульки; (2) у проведенні зважування алмазного зразка з точністю 0,4000520,0005г; (3) у заміні деяких розмірів сит (зокрема верхній розмір контрольного сита 915 був замінений на 920, а розмір 645 на б5Омкм; нижній розмір контрольного сита 600 був замінений на 605, 505 на 509, і 425 на 429; і розмір сита руйнації 600 був замінений на 605, 505 на 509 і 425 на 429); (4) у використанні вібраційних сит замість застосування струшувача для сит; і (5) в отриманні результатів у вигляді числа циклів, необхідного для досягнення піврозпаду алмазного зерна (у стандарті РГЕРА використовують час, необхідний для зруйнування половини алмазу). Дані щодо крихкості і характеристики візуального спостереження алмазного покриття наведені в такій таблиці:
Таблиця зразок покриття, "С нагрівання, хв. піврозпаду покриття
6 77777771 1771717171111о5о7771 17777135... | 780 |суцльне//////7//С
Наведені в таблиці дані вказують на несподіване зростання ударної в'язкості алмазного абразивного зерна (тобто на зниження його крихкості), покритого вольфрамом при температурі 105070 (зразок 6), порівняно із зернами, покритими вольфрамом при температурі 800 або 8507 (зразки 2-4). Поліпшення також спостерігали у порівнянні з зернами, що не мали покриття (зразки 1 і 5). В умовах процесу, вибраних для цього експерименту, покриття було суцільним у випадку проведення реакції при більш високій температурі і переривчастим у випадку проведення реакції при більш низькій температурі. Ці результати вказують на те, що суцільне покриття сприяє зростанню ударної в'язкості. Оскільки коефіцієнт теплового розширення вольфраму приблизно на 4995 вище коефіцієнта теплового розширення алмазу, підвищення ударної в'язкості покритих алмазів може викликатися усадкою суцільного вольфрамового покриття при охолодженні, при якій відбувається стискання алмазу.
Слід зауважити, що розглянуті вище конкретні варіанти здійснення даного винаходу не є остаточними і що в них фахівцями у даній галузі можуть вноситися різноманітні зміни і доповнення, що дозволяють одержувати еквівалентні або кращі результати і/або експлуатаційні параметри, залишаючись при цьому в рамках даного винаходу, визначених наведеною нижче його формулою.
Claims (28)
1. Спосіб покривання суперабразиву металом, який включає такі операції: - нагрівання до температури вищої за температуру навколишнього середовища в інертній атмосфері суперабразиву й утворюючого покриття порошку, що містить металеву сполуку, котра може бути термічно відновлена суперабразивом; - витримування матеріалу і суперабразиву при температурі вищій за температуру навколишнього середовища протягом часу, достатнього для ефективного відновлення металу, внаслідок чого утворюється металізований суперабразив, який має металевий шар, хімічно зв'язаний принаймні з однією ділянкою поверхні суперабразиву; і - відділяння утворюючого покриття порошку від металізованого суперабразиву.
2. Спосіб покривання суперабразиву металом, який включає такі операції: - підготування принаймні однієї суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку зі сполуки, що містить метал, який може бути термічно відновлений із цієї сполуки; - поміщення суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку разом в інертну атмосферу; - піддавання суперабразиву й утворюючого покриття порошку дії температури реакції в діапазоні принаймні приблизно на 500"С нижче температури деструкції суперабразиву протягом часу, достатнього для ефективного осадження шару металу принаймні на одній ділянці поверхні суперабразивної частки й утворення хімічного зв'язку між ними; - охолодження суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку до температури нижчої за температуру реакції, і - розділення суміші для отримання фракції продукту у вигляді покритих металом суперабразивних часток, що практично не містить утворюючого покриття порошку, і фракції побічного продукту у вигляді утворюючого покриття порошку, що практично не містить покритих металом суперабразивних часток.
З. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що він передбачає поміщення безлічі суперабразивних часток розмірами в діапазоні приблизно від 0,1 мкм до 5 мм разом з утворюючим покриття порошком, котрий має загальну кількість металу, що перевищує стехіометричну кількість, що дозволяє ефективно створити металеве покриття на суперабразивних частках із визначеною товщиною принаймні близько 100 нм.
4. Спосіб за п. З, який відрізняється тим, що розмір суперабразивних часток лежить у діапазоні приблизно 300- 600 мкм, а маса наявного утворюючого покриття порошку приблизно в 1,5 рази перевищує масу суперабразивних часток.
5. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що шар металу, зв'язаний із поверхнею суперабразиву, являє собою суцільний шар.
6. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що операція піддавання дії температури відбувається тоді, коли суміш є наявною у вигляді нерухомого шару, що має товщину, яка перевищує не більше ніж у 20 разів середній розмір часток суперабразиву.
7. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що інертна атмосфера є розрідженою і має абсолютний тиск менший, ніж приблизно З Па.
8. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що інертна атмосфера містить інертний газ, вибраний із групи, в яку входять азот, гелій, неон, аргон, криптон, ксенон, а також їх суміші.
9. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що суперабразивна частка являє собою алмазну плівку, яка має характерний розмір більший, ніж приблизно 5 мм.
10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що суперабразивна частка являє собою алмазну плівку, отриману за допомогою технології хімічного осадження з парової або газової фази.
11. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що він додатково передбачає проведення маскування принаймні однієї ділянки поверхні суперабразивної частки бар'єрним матеріалом раніше проведення операції піддавання дії температури.
12. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що принаймні одна суперабразивна частка являє собою плоску алмазну плівку, яка має товщину меншу, ніж приблизно 1 мм.
13. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що він додатково передбачає до розділення фракції продукту і фракції побічного продукту виконання операцій заміни інертної атмосфери на газоподібний водень і витримування суперабразивних часток в атмосфері газоподібного водню при температурі зняття окислювання, що складає 700- 800"С, протягом принаймні 30 хвилин.
14. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що суперабразивна частка й утворюючий покриття порошок піддають дії температури реакції у відсутність інших відновників, крім суперабразиву.
15. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що утворюючий покриття порошок вибирають із групи, в яку входять оксиди вольфраму, ванадію, танталу і молібдену, а також їх комбінації.
16. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що утворюючий покриття порошок вибирають із групи, в яку входять оксиди вольфраму, ванадію, танталу і молібдену, а також їх комбінації.
17. Покрита металом суперабразивна частка, отримана у спосіб, який включає такі операції: - підготування принаймні однієї суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку зі сполуки, що містить метал, який може бути термічно відновлений зі сполуки, вибраної з групи, в яку входять оксиди вольфраму, ванадію, танталу і молібдену, а також їх комбінації; - поміщення суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку разом в інертну атмосферу; - піддавання суперабразиву й утворюючого покриття порошку дії температури реакції в діапазоні принаймні приблизно на 500"С нижчої за температуру деструкції суперабразиву протягом часу, достатнього для ефективного осадження суцільного шару металу принаймні на одній ділянці поверхні суперабразивної частки й утворення хімічного зв'язку між ними; - охолодження суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку до температури нижчої від температури реакції, і - розділення суміші для отримання фракції продукту у вигляді покритих металом суперабразивних часток, що практично не містить утворюючого покриття порошку, і фракції побічного продукту у вигляді утворюючого покриття порошку, що практично не містить покритих металом суперабразивних часток.
18. Спосіб виготовлення абразивного інструмента, який включає такі операції: (І) підготування металевого сердечника, (І) підготування покритої металом суперабразивної частки, отриманої за допомогою таких операцій:
- підготування принаймні однієї суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку зі сполуки, що містить метал, який може бути термічно відновлений із цієї сполуки; - поміщення суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку разом в інертну атмосферу; - піддавання суперабразиву й утворюючого покриття порошку дії температури реакції в діапазоні принаймні приблизно на 500"С нижчої за температуру деструкції суперабразиву протягом часу, достатнього для ефективного осадження суцільного шару металу принаймні на одній ділянці поверхні суперабразивної частки й утворення хімічного зв'язку між ними; - охолодження суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку до температури нижчої від температури реакції, і - розділення суміші для отримання фракції продукту у вигляді покритих металом суперабразивних часток, що практично не містить утворюючого покриття порошку, і фракції побічного продукту у вигляді утворюючого покриття порошку, що практично не містить покритих металом суперабразивних часток; (ПП) пайку твердим припоєм покритої металом суперабразивної частки до металевого сердечника.
19. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що утворюючий покриття порошок вибирають із групи, в яку входять оксиди вольфраму, ванадію, танталу і молібдену, а також їх комбінації.
20. Абразивний інструмент, що має металевий сердечник, причому зазначений інструмент виготовлений шляхом зчеплення покритих металом суперабразивних часток із композитом порошкової металевої матриці і подальшого прикріплення композиту до сердечника, причому покриті металом суперабразивні частки отримуються у спосіб, який включає такі операції: - підготування принаймні однієї суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку зі сполуки, що містить метал, який може бути термічно відновлений із цієї сполуки; - поміщення суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку разом в інертну атмосферу; - піддавання суперабразиву й утворюючого покриття порошку дії температури реакції в діапазоні принаймні приблизно на 500"С нижчої за температуру деструкції суперабразиву протягом часу, достатнього для ефективного осадження суцільного шару металу принаймні на одній ділянці поверхні суперабразивної частки й утворення хімічного зв'язку між ними; - охолодження суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку до температури нижчої від температури реакції, і - розділення суміші для отримання фракції продукту у вигляді покритих металом суперабразивних часток, що практично не містить утворюючого покриття порошку, і фракції побічного продукту у вигляді утворюючого покриття порошку, що практично не містить покритих металом суперабразивних часток.
21. Абразивний інструмент за п. 20, який відрізняється тим, що утворюючий покриття порошок вибирають із групи, в яку входять оксиди вольфраму, ванадію, танталу і молібдену, а також їх комбінації.
22. Абразивний інструмент за п. 20, який відрізняється тим, що покрита металом суперабразивна частка являє собою алмазну плівку, принаймні частково покриту металом, яку припаюють до металевого сердечника при температурі приблизно 850-110070.
23. Металізований виріб, що містить конструктивну алмазну частину, покриту металом у спосіб, який включає такі операції: - нагрівання до температури вищої за температуру навколишнього середовища в інертній атмосфері алмазу й утворюючого покриття порошку, що містить оксид металу; - витримування порошку і алмазу при температурі вищій від температури навколишнього середовища протягом часу, ефективного для відновлення оксиду, у результаті чого утворюється металізований виріб, що має металевий шар, хімічно зв'язаний принаймні з одною ділянкою поверхні алмазу; і - відділяння порошку від металізованого виробу.
24. Металізований виріб за п. 23, який відрізняється тим, що утворюючий покриття порошок вибирають із групи, в яку входять оксиди вольфраму, ванадію, танталу і молібдену, а також їх комбінації.
25. Покрита металом суперабразивна частка, отримана у спосіб, який включає такі операції: - підготування принаймні однієї суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку зі сполуки, що містить метал, який може бути термічно відновлений із цієї сполуки; - поміщення суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку разом в інертну атмосферу; - піддавання суперабразиву й утворюючого покриття порошку дії температури реакції в діапазоні принаймні від 7007С до 10757С протягом часу, достатнього для ефективного осадження суцільного шару металу принаймні на одній ділянці поверхні суперабразивної частки й утворення хімічного зв'язку між ними; - охолодження суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку до температури нижчої за температуру реакції, і - розділення суміші для отримання фракції продукту у вигляді покритих металом суперабразивних часток, що практично не містить утворюючого покриття порошку, і фракції побічного продукту у вигляді утворюючого покриття порошку, що практично не містить покритих металом суперабразивних часток.
26. Покрита металом суперабразивна частка за п. 25, яка відрізняється тим, що утворюючий покриття порошок являє собою оксид металу, вибраного з групи, в яку входять вольфрам, ванадій, тантал і молібден, а також їх комбінації.
27. Абразивний інструмент, що має металевий сердечник, причому зазначений інструмент виготовлений шляхом зчеплення покритих металом суперабразивних часток із композитом порошкової металевої матриці і подальшого прикріплення композиту до сердечника, причому покриті металом суперабразивні частки отримуються у спосіб, який включає такі операції: - підготування принаймні однієї суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку зі сполуки, що містить метал, який може бути термічно відновлений із цієї сполуки; - поміщення суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку разом в інертну атмосферу; - піддавання суперабразиву й утворюючого покриття порошку дії температури реакції в діапазоні принаймні від 7007С до 1075"7С протягом часу, достатнього для ефективного осадження суцільного шару металу принаймні на одній ділянці поверхні суперабразивної частки й утворення хімічного зв'язку між ними;
- охолодження суперабразивної частки й утворюючого покриття порошку до температури нижчої за температуру реакції, і - розділення суміші для отримання фракції продукту у вигляді покритих металом суперабразивних часток, що практично не містить утворюючого покриття порошку, і фракції побічного продукту у вигляді утворюючого покриття порошку, що практично не містить покритих металом суперабразивних часток.
28. Абразивний інструмент за п. 27, який відрізняється тим, що утворюючий покриття порошок являє собою оксид металу, вибраний із групи, в яку входять оксиди вольфраму, ванадію, танталу і молібдену, а також їх комбінації.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US60945300A | 2000-06-30 | 2000-06-30 | |
| US09/873,172 US6524357B2 (en) | 2000-06-30 | 2001-06-01 | Process for coating superabrasive with metal |
| PCT/US2001/018982 WO2002002844A2 (en) | 2000-06-30 | 2001-06-13 | Process for coating superabrasive particles with metal |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA72623C2 true UA72623C2 (uk) | 2005-03-15 |
Family
ID=24440858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA20021210760A UA72623C2 (uk) | 2000-06-30 | 2001-06-13 | Спосіб покривання суперабразиву металом (варіанти), спосіб виготовлення абразивного інструмента та абразивний інструмент (варіанти) |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6524357B2 (uk) |
| TW (1) | TW490365B (uk) |
| UA (1) | UA72623C2 (uk) |
| ZA (1) | ZA200208861B (uk) |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9868100B2 (en) | 1997-04-04 | 2018-01-16 | Chien-Min Sung | Brazed diamond tools and methods for making the same |
| US9463552B2 (en) | 1997-04-04 | 2016-10-11 | Chien-Min Sung | Superbrasvie tools containing uniformly leveled superabrasive particles and associated methods |
| US9199357B2 (en) | 1997-04-04 | 2015-12-01 | Chien-Min Sung | Brazed diamond tools and methods for making the same |
| US9409280B2 (en) | 1997-04-04 | 2016-08-09 | Chien-Min Sung | Brazed diamond tools and methods for making the same |
| US9221154B2 (en) | 1997-04-04 | 2015-12-29 | Chien-Min Sung | Diamond tools and methods for making the same |
| US9238207B2 (en) | 1997-04-04 | 2016-01-19 | Chien-Min Sung | Brazed diamond tools and methods for making the same |
| ZA200600893B (en) * | 2003-08-15 | 2007-04-25 | Element Six Pty Ltd | Boron coated abrasives |
| US6945857B1 (en) | 2004-07-08 | 2005-09-20 | Applied Materials, Inc. | Polishing pad conditioner and methods of manufacture and recycling |
| US20070060026A1 (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-15 | Chien-Min Sung | Methods of bonding superabrasive particles in an organic matrix |
| US8622787B2 (en) * | 2006-11-16 | 2014-01-07 | Chien-Min Sung | CMP pad dressers with hybridized abrasive surface and related methods |
| US9138862B2 (en) | 2011-05-23 | 2015-09-22 | Chien-Min Sung | CMP pad dresser having leveled tips and associated methods |
| US8393934B2 (en) | 2006-11-16 | 2013-03-12 | Chien-Min Sung | CMP pad dressers with hybridized abrasive surface and related methods |
| US8678878B2 (en) | 2009-09-29 | 2014-03-25 | Chien-Min Sung | System for evaluating and/or improving performance of a CMP pad dresser |
| US9724802B2 (en) | 2005-05-16 | 2017-08-08 | Chien-Min Sung | CMP pad dressers having leveled tips and associated methods |
| US20070128994A1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-07 | Chien-Min Sung | Electroplated abrasive tools, methods, and molds |
| WO2007121052A2 (en) * | 2006-04-13 | 2007-10-25 | 3M Innovative Properties Company | Metal-coated superabrasive material and methods of making the same |
| WO2008097358A2 (en) * | 2006-09-12 | 2008-08-14 | Jamin Micarelli | Lightweight armor composite, method of making same, and articles containing the same |
| US8202335B2 (en) * | 2006-10-10 | 2012-06-19 | Us Synthetic Corporation | Superabrasive elements, methods of manufacturing, and drill bits including same |
| US7815495B2 (en) * | 2007-04-11 | 2010-10-19 | Applied Materials, Inc. | Pad conditioner |
| US8277284B2 (en) | 2007-05-10 | 2012-10-02 | 1339513 Ontario Ltd. | Ice skate blade sharpening machines and associated method of dressing a grinding wheel |
| US8056907B2 (en) * | 2008-05-02 | 2011-11-15 | 1339513 Ontario Ltd. | Ice skate blades |
| US7934978B2 (en) * | 2007-05-10 | 2011-05-03 | 1339513 Ontario Ltd. | Ice skate blade sharpening machine |
| US9011563B2 (en) | 2007-12-06 | 2015-04-21 | Chien-Min Sung | Methods for orienting superabrasive particles on a surface and associated tools |
| CN104531064A (zh) * | 2008-09-16 | 2015-04-22 | 戴蒙得创新股份有限公司 | 具有独特形貌的磨粒 |
| US8652226B2 (en) * | 2008-09-16 | 2014-02-18 | Diamond Innovations, Inc. | Abrasive particles having a unique morphology |
| GB0902232D0 (en) * | 2009-02-11 | 2009-03-25 | Element Six Production Pty Ltd | Method of coating carbon body |
| USD688343S1 (en) | 2009-03-12 | 2013-08-20 | 1339513 Ontario Ltd. | Flat bottom vee ice skate blade |
| US8365846B2 (en) * | 2009-03-27 | 2013-02-05 | Varel International, Ind., L.P. | Polycrystalline diamond cutter with high thermal conductivity |
| US8662209B2 (en) * | 2009-03-27 | 2014-03-04 | Varel International, Ind., L.P. | Backfilled polycrystalline diamond cutter with high thermal conductivity |
| USD665830S1 (en) | 2011-03-28 | 2012-08-21 | 1339513 Ontario Ltd. | Multiple spinner carousel for dressing a grinding wheel |
| TWI487019B (en) | 2011-05-23 | 2015-06-01 | Cmp pad dresser having leveled tips and associated methods | |
| US9194189B2 (en) | 2011-09-19 | 2015-11-24 | Baker Hughes Incorporated | Methods of forming a cutting element for an earth-boring tool, a related cutting element, and an earth-boring tool including such a cutting element |
| US20140097159A1 (en) * | 2012-10-04 | 2014-04-10 | Smith International, Inc. | System and method for brazing tsp materials to substrates |
| GB2509790B (en) | 2013-03-27 | 2015-02-25 | Hardide Plc | Superabrasive material with protective adhesive coating and method for producing said coating |
| CN103694955B (zh) * | 2013-12-11 | 2015-04-08 | 北京保利世达科技有限公司 | 一种单晶金刚石磨粒的制备方法 |
| DE202016107230U1 (de) | 2016-12-21 | 2017-01-20 | Yung Chi Industry Co., Ltd. | Rohreinwalzvorrichtung |
Family Cites Families (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3650714A (en) | 1969-03-04 | 1972-03-21 | Permattach Diamond Tool Corp | A method of coating diamond particles with metal |
| USRE31883E (en) | 1969-12-16 | 1985-05-14 | General Electric Company | Resinoid grinding wheels containing nickel-coated cubic boron nitride particles |
| US3957461A (en) | 1970-02-24 | 1976-05-18 | Allmanna Svenska Elektriska Aktiebolaget | Method for preparing diamonds for use with grinding wheels |
| ZA703466B (en) | 1970-05-22 | 1971-11-24 | De Beers Ind Diamond | Coating of abrasive particles |
| US3929432A (en) | 1970-05-29 | 1975-12-30 | De Beers Ind Diamond | Diamond particle having a composite coating of titanium and a metal layer |
| US4018576A (en) | 1971-11-04 | 1977-04-19 | Abrasive Technology, Inc. | Diamond abrasive tool |
| US3841852A (en) | 1972-01-24 | 1974-10-15 | Christensen Diamond Prod Co | Abraders, abrasive particles and methods for producing same |
| US3871840A (en) | 1972-01-24 | 1975-03-18 | Christensen Diamond Prod Co | Abrasive particles encapsulated with a metal envelope of allotriomorphic dentrites |
| US3984214A (en) | 1973-03-05 | 1976-10-05 | Federal-Mogul Corporation | Metal-coated diamond abrasive article containing metal fillers |
| IE42010B1 (en) | 1974-08-15 | 1980-05-21 | Edenvale Eng Works | Abrasive products |
| US4063907A (en) | 1975-07-28 | 1977-12-20 | General Electric Company | Modifying the surface of diamond particles |
| US4011064A (en) | 1975-07-28 | 1977-03-08 | General Electric Company | Modifying the surface of cubic boron nitride particles |
| US4157897A (en) | 1977-04-14 | 1979-06-12 | Norton Company | Ceramic bonded grinding tools with graphite in the bond |
| ZA781390B (en) * | 1978-03-09 | 1979-04-25 | De Beers Ind Diamond | The metal coating of abrasive particles |
| US4239502A (en) | 1978-11-17 | 1980-12-16 | General Electric Company | Diamond and cubic boron nitride grinding wheels with improved silver alloy bonds |
| CA1193870A (en) | 1980-08-14 | 1985-09-24 | Peter N. Tomlinson | Abrasive product |
| US4606738A (en) | 1981-04-01 | 1986-08-19 | General Electric Company | Randomly-oriented polycrystalline silicon carbide coatings for abrasive grains |
| US4435189A (en) | 1982-01-15 | 1984-03-06 | General Electric Company | Method of preparing rough textured metal coated abrasives and product resulting therefrom |
| JPS6257871A (ja) | 1985-09-09 | 1987-03-13 | Mitsubishi Metal Corp | メタルボンド砥石の製造方法 |
| DE3546113A1 (de) | 1985-12-24 | 1987-06-25 | Santrade Ltd | Verbundpulverteilchen, verbundkoerper und verfahren zu deren herstellung |
| US4943488A (en) | 1986-10-20 | 1990-07-24 | Norton Company | Low pressure bonding of PCD bodies and method for drill bits and the like |
| US5062865A (en) | 1987-12-04 | 1991-11-05 | Norton Company | Chemically bonded superabrasive grit |
| US5024680A (en) | 1988-11-07 | 1991-06-18 | Norton Company | Multiple metal coated superabrasive grit and methods for their manufacture |
| US4968326A (en) | 1989-10-10 | 1990-11-06 | Wiand Ronald C | Method of brazing of diamond to substrate |
| US5096465A (en) | 1989-12-13 | 1992-03-17 | Norton Company | Diamond metal composite cutter and method for making same |
| US5049164A (en) | 1990-01-05 | 1991-09-17 | Norton Company | Multilayer coated abrasive element for bonding to a backing |
| JP2651947B2 (ja) | 1990-03-26 | 1997-09-10 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | ダイヤモンド薄膜コーティング部材およびダイヤモンド薄膜コーティング方法 |
| US5085671A (en) | 1990-05-02 | 1992-02-04 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method of coating alumina particles with refractory material, abrasive particles made by the method and abrasive products containing the same |
| JP2840788B2 (ja) | 1990-05-30 | 1998-12-24 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | ダイヤモンド成分を含む表面保護膜 |
| US5126207A (en) | 1990-07-20 | 1992-06-30 | Norton Company | Diamond having multiple coatings and methods for their manufacture |
| US5211726A (en) | 1991-03-14 | 1993-05-18 | General Electric Company | Products and process for making multigrain abrasive compacts |
| US5232469A (en) | 1992-03-25 | 1993-08-03 | General Electric Company | Multi-layer metal coated diamond abrasives with an electrolessly deposited metal layer |
| US5250086A (en) | 1992-03-25 | 1993-10-05 | General Electric Company | Multi-layer metal coated diamond abrasives for sintered metal bonded tools |
| US5250084A (en) | 1992-07-28 | 1993-10-05 | C Four Pty. Ltd. | Abrasive tools and process of manufacture |
| US5433977A (en) | 1993-05-21 | 1995-07-18 | Trustees Of Boston University | Enhanced adherence of diamond coatings by combustion flame CVD |
| US5500248A (en) | 1994-08-04 | 1996-03-19 | General Electric Company | Fabrication of air brazable diamond tool |
| US5755299A (en) | 1995-08-03 | 1998-05-26 | Dresser Industries, Inc. | Hardfacing with coated diamond particles |
| US5607489A (en) | 1996-06-28 | 1997-03-04 | Norton Company | Vitreous grinding tool containing metal coated abrasive |
| US5855314A (en) * | 1997-03-07 | 1999-01-05 | Norton Company | Abrasive tool containing coated superabrasive grain |
| US6102140A (en) | 1998-01-16 | 2000-08-15 | Dresser Industries, Inc. | Inserts and compacts having coated or encrusted diamond particles |
-
2001
- 2001-06-01 US US09/873,172 patent/US6524357B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-13 UA UA20021210760A patent/UA72623C2/uk unknown
- 2001-06-26 TW TW090115472A patent/TW490365B/zh not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-10-31 ZA ZA200208861A patent/ZA200208861B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA200208861B (en) | 2003-11-07 |
| US20020014041A1 (en) | 2002-02-07 |
| TW490365B (en) | 2002-06-11 |
| US6524357B2 (en) | 2003-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA72623C2 (uk) | Спосіб покривання суперабразиву металом (варіанти), спосіб виготовлення абразивного інструмента та абразивний інструмент (варіанти) | |
| RU2247794C2 (ru) | Способ покрытия суперабразива металлом | |
| KR0179982B1 (ko) | 내화금속 산화물 코팅 연마제와 이 연마제로 제조된 연삭 숫돌차 | |
| EP1253123B1 (en) | A diamond-silicon carbide-silicon composite | |
| KR900002701B1 (ko) | 공구용 다이어몬드 소결체 및 그 제조 방법 | |
| JP3431646B2 (ja) | ダイヤモンドペレットおよびそれから作成される鋸刃セグメント | |
| HUT62830A (en) | Method for producing diamond pellet, diamond pellet and method for producing diamond-pellet saw-tool segment | |
| US20080187769A1 (en) | Metal-coated superabrasive material and methods of making the same | |
| JP2010527802A (ja) | コーティングされたダイヤモンド | |
| EP0586683A1 (en) | ABRASIVE BASED ON DIAMOND COVERED WITH MULTIPLE METAL LAYERS INCLUDING A CHEMICAL DEPOSITION LAYER. | |
| EP1019338B1 (en) | A method for producing abrasive grains and the abrasive grains produced by this method | |
| JPH0530897B2 (uk) | ||
| JP2003527293A (ja) | ダイアモンド用およびダイアモンド含有材料用の接着性複合被膜および前記被膜の製造方法 | |
| EP1664365B1 (en) | Boron coated abrasives | |
| EP0061605B1 (en) | Randomly-oriented polycrystalline silicon carbide coatings for abrasive grains | |
| KR20220131542A (ko) | 다결정질 입방정 질화붕소 재료 | |
| Jackson et al. | Effect of using titanium interlayers on the properties of vitrified diamond tools | |
| IL161555A (en) | Method of manufacturing a diamond-silicon carbide-silicon composite and a composite produced by this method | |
| JPS648688B2 (uk) |