Các chỉ tiêu kỹ thuật của bột kim cương siêu mịn chất lượng cao bao gồm phân bố kích thước hạt, hình dạng hạt, độ tinh khiết, tính chất vật lý và các khía cạnh khác, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả ứng dụng trong các tình huống công nghiệp khác nhau (như đánh bóng, mài, cắt, v.v.). Sau đây là các chỉ tiêu và yêu cầu kỹ thuật chính được chọn lọc từ kết quả tìm kiếm toàn diện:
Phân bố kích thước hạt và các thông số đặc trưng
1. Phạm vi kích thước hạt
Kích thước hạt của bột kim cương siêu mịn thường nằm trong khoảng 0,1-50 micron, và yêu cầu về kích thước hạt thay đổi đáng kể trong các kịch bản ứng dụng khác nhau.
Đánh bóng: Chọn loại bột siêu mịn có kích thước từ 0-0,5 micron đến 6-12 micron để giảm trầy xước và cải thiện độ hoàn thiện bề mặt.
Nghiền: Bột siêu mịn có kích thước từ 5-10 micron đến 12-22 micron sẽ phù hợp hơn về hiệu quả và chất lượng bề mặt.
Nghiền mịn: Bột có kích thước 20-30 micron có thể cải thiện hiệu quả nghiền.
2. Đặc điểm phân bố kích thước hạt
D10: kích thước hạt tương ứng với 10% của phân bố tích lũy, phản ánh tỷ lệ các hạt mịn. Tỷ lệ các hạt mịn cần được kiểm soát để tránh làm giảm hiệu quả nghiền.
D50 (đường kính trung bình): biểu thị kích thước hạt trung bình, là thông số cốt lõi của phân bố kích thước hạt và ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả và độ chính xác của quá trình gia công.
D95: kích thước hạt tương ứng với phân bố tích lũy 95%, và kiểm soát hàm lượng các hạt thô (ví dụ, nếu D95 vượt quá tiêu chuẩn thì dễ gây xước phôi).
Mv (kích thước hạt trung bình theo thể tích): bị ảnh hưởng rất nhiều bởi các hạt lớn và được sử dụng để đánh giá sự phân bố ở đầu thô.
3. Hệ thống tiêu chuẩn
Các tiêu chuẩn quốc tế thường được sử dụng bao gồm ANSI (ví dụ: D50, D100) và ISO (ví dụ: ISO6106:2016).
Thứ hai, hình dạng hạt và đặc tính bề mặt.
1. Thông số hình dạng
Độ tròn: Độ tròn càng gần 1 thì các hạt càng có hình cầu và hiệu quả đánh bóng càng tốt; các hạt có độ tròn thấp (nhiều góc cạnh) thích hợp hơn cho việc mạ điện cưa dây và các ứng dụng khác cần có cạnh sắc bén.
Các hạt dạng tấm: các hạt có độ truyền quang > 90% được coi là dạng tấm, và tỷ lệ của chúng nên nhỏ hơn 10%; lượng hạt dạng tấm quá nhiều sẽ dẫn đến sai lệch trong việc phát hiện kích thước hạt và hiệu quả ứng dụng không ổn định.
Các hạt dạng chuỗi: tỷ lệ chiều dài trên chiều rộng của các hạt > 3:1 cần được kiểm soát chặt chẽ, và tỷ lệ này không được vượt quá 3%.
2. Phương pháp phát hiện hình dạng
Kính hiển vi quang học: thích hợp để quan sát hình dạng các hạt có kích thước trên 2 micron.
Kính hiển vi điện tử quét (SEM): được sử dụng để phân tích hình thái học của các hạt siêu mịn ở cấp độ nanomet.
Kiểm soát độ tinh khiết và tạp chất
1. Hàm lượng tạp chất
Độ tinh khiết của kim cương phải > 99%, và các tạp chất kim loại (như sắt, đồng) và các chất độc hại (lưu huỳnh, clo) phải được kiểm soát nghiêm ngặt ở mức dưới 1%.
Hàm lượng tạp chất từ tính cần thấp để tránh hiện tượng vón cục ảnh hưởng đến độ chính xác của quá trình đánh bóng.
2. Độ nhạy từ
Kim cương có độ tinh khiết cao thường gần như không nhiễm từ, và độ nhạy từ cao cho thấy sự hiện diện của các tạp chất kim loại còn sót lại, cần được phát hiện bằng phương pháp cảm ứng điện từ.
Các chỉ số hiệu suất thể chất
1. Độ bền va đập
Khả năng chống nghiền của các hạt được đặc trưng bởi tỷ lệ hạt không bị vỡ (hoặc số lần bị nứt một phần) sau thử nghiệm va đập, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền của dụng cụ mài.
2. Độ ổn định nhiệt
Bột mịn cần duy trì độ ổn định ở nhiệt độ cao (như 750-1000℃) để tránh hình thành graphit hoặc quá trình oxy hóa dẫn đến giảm độ bền; phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng (TGA) thường được sử dụng để phát hiện vấn đề này.
3. Độ cứng vi mô
Độ cứng vi mô của bột kim cương lên đến 10000 kq/mm2, do đó cần đảm bảo độ bền hạt cao để duy trì hiệu quả cắt.
Yêu cầu về khả năng thích ứng của ứng dụng 238
1. Cân bằng giữa phân bố kích thước hạt và hiệu quả xử lý
Các hạt thô (như D95 cao) giúp cải thiện hiệu quả mài nhưng làm giảm độ nhẵn bề mặt: các hạt mịn (D10 nhỏ hơn) có tác dụng ngược lại. Điều chỉnh phạm vi phân bố theo yêu cầu.
2. Sự thích nghi về hình dạng
Các hạt đa cạnh dạng khối thích hợp cho đá mài nhựa; các hạt hình cầu thích hợp cho quá trình đánh bóng chính xác.
Phương pháp và tiêu chuẩn thử nghiệm
1. Phát hiện kích thước hạt
Nhiễu xạ laser: được sử dụng rộng rãi cho các hạt kích thước micron/submicron, thao tác đơn giản và dữ liệu đáng tin cậy;
Phương pháp sàng lọc: chỉ áp dụng cho các hạt có kích thước trên 40 micron;
2. Phát hiện hình dạng
Máy phân tích hình ảnh hạt có thể định lượng các thông số như độ cầu và giảm thiểu sai số do quan sát thủ công;
tóm lại
Bột kim cương siêu mịn chất lượng cao đòi hỏi sự kiểm soát toàn diện về phân bố kích thước hạt (D10/D50/D95), hình dạng hạt (độ tròn, hàm lượng dạng mảnh hoặc kim), độ tinh khiết (tạp chất, tính chất từ tính) và các tính chất vật lý (độ bền, độ ổn định nhiệt). Các nhà sản xuất nên tối ưu hóa các thông số dựa trên các kịch bản ứng dụng cụ thể và đảm bảo chất lượng nhất quán thông qua các phương pháp như nhiễu xạ laser và kính hiển vi điện tử. Khi lựa chọn, người dùng nên xem xét các yêu cầu xử lý cụ thể (như hiệu quả và độ hoàn thiện) và đối chiếu các chỉ số cho phù hợp. Ví dụ, đánh bóng chính xác nên ưu tiên kiểm soát D95 và độ tròn, trong khi mài thô có thể giảm bớt các yêu cầu về hình dạng để nâng cao hiệu quả.
Nội dung trên được trích dẫn từ mạng lưới vật liệu siêu cứng.
Thời gian đăng bài: 11/06/2025
