Diamond, commonly known as “diamond drill,” is a mineral composed of carbon atoms. It is an allotrope of graphite, with the chemical formula C, and is the natural form of what we typically recognize as a diamond. Diamond is the hardest naturally occurring substance on Earth.
Micropolvere di diamante Si divide principalmente in tre tipologie: micropolvere di diamante monocristallino, micropolvere di diamante policristallino e micropolvere di nanodiamante. Esistono inoltre altre tipologie, come la micropolvere di diamante pseudo-policristallino e la micropolvere di diamante agglomerata. Presenta elevata durezza e resistenza all'usura.
Questo lo rende ideale per il taglio, la molatura, la foratura e la lucidatura. È particolarmente indicato per materiali duri come metallo duro, ceramica, pietre preziose e vetro ottico.
Micropolvere di diamante, in terms of particle size, falls within the micrometer, sub-micrometer, and nanometer ranges. Compared to coarse powders, its specific surface area and surface functional groups are significantly increased, enhancing the interactions between particles during the production process.
Additionally, as the particle size decreases, defects in the particles reduce, leading to increased strength. The production of diamond micropowder is a complex process. It involves not just particle size reduction, but also changes in crystal structure and surface physicochemical properties. The production technology of diamond micro powder is a multidisciplinary engineering challenge. It involves mechanics, powder engineering, physical chemistry, modern instrumentation, and testing techniques.
Processo e attrezzatura per la produzione di micropolvere di diamante
Attualmente, la micropolvere di diamante più comune viene prodotta frantumando, purificando e classificando diamanti sintetici. Generalmente, esistono due metodi di base per frantumare materiali moderatamente grossolani fino a dimensioni micrometriche o submicrometriche: impatto meccanico e macinazione a flusso d'aria.
UN mulino a sfere is a crushing device that primarily uses mechanical compression, with some low-speed impact action. In terms of methods, using a ball mill to crush diamonds for diamond micropowder production is the most commonly used approach.
Tuttavia, a causa della sua bassa efficienza produttiva, è stato ora sostituito da un mulino a getto d'aria.
The working principle of the air jet mill is that compressed air acts as the working medium.
L'aria compressa viene iniettata ad alta velocità nella camera di macinazione attraverso uno speciale ugello supersonico. Il flusso d'aria trasporta il materiale ad alta velocità, causando intense collisioni, attrito e taglio tra le particelle, ottenendo così la frantumazione.
Questo metodo di frantumazione è vantaggioso per la produzione di micropolveri di diamante in quanto produce particelle di forma ideale. Il principale vantaggio del mulino a flusso d'aria è che non è limitato dalla velocità meccanica della linea. Può generare velocità dell'aria molto elevate, in particolare nei mulini supersonici, che raggiungono velocità diverse volte superiori a quella del suono. Ciò si traduce in un'enorme energia cinetica, facilitando l'ottenimento di polveri ultrafini micrometriche e submicrometriche. Dal punto di vista del principio di frantumazione, questo tipo di macchina ha un potenziale promettente per la produzione di micropolveri di diamante.
Tipi e applicazioni della polvere di diamante
Micropolvere di diamante monocristallino
La micropolvere di diamante monocristallino è realizzata a partire da abrasivi monocristallini di diamante sintetico. Viene lavorata tramite frantumazione e formatura utilizzando tecniche speciali per materiali superduri. Le sue particelle mantengono le caratteristiche monocristalline del diamante. Le particelle hanno una forma cristallina esagonale-ottaedrica regolare e completa. Presenta elevata resistenza e tenacità. Presenta inoltre un'eccellente stabilità termica e una forte resistenza agli urti.
Applicazione：È adatto per la produzione di prodotti galvanizzati, mole abrasive e mole lucidanti. Viene utilizzato per la lucidatura e l'incisione di pietre pregiate, vetri per auto, mobili di alta qualità, ceramiche, carburo cementato e materiali magnetici. È anche una materia prima ideale per la levigatura e la lucidatura di materiali duri come carburo cementato, ceramiche, pietre preziose e vetro ottico.
Micropolvere di diamante policristallino
La micropolvere di diamante policristallino viene prodotta tramite un'esplosione ad alta energia, che converte la grafite in diamante con una struttura simile al carbonado. A causa del breve tempo di sintesi, i grani di diamante presentano difetti strutturali e sono costituiti principalmente da microcristalli di dimensioni inferiori a 100 nanometri.
Nella lavorazione di alcuni materiali speciali, il diamante policristallino non causa graffi profondi sul pezzo. Sotto pressione, i microcristalli sulla superficie del diamante si staccano continuamente, formando nuovi taglienti. Questa caratteristica consente la rapida levigatura e lucidatura di materiali speciali ad alta durezza. Il diamante policristallino ha una velocità di asportazione 2-4 volte superiore rispetto ai normali prodotti diamantati, senza causare graffi.
Applicazione:Viene utilizzato principalmente in settori come la produzione di cristalli ottici per chip, la lavorazione ultrafine, la lucidatura di wafer di silicio di grandi dimensioni e la modifica delle superfici. La micropolvere di diamante policristallino sferica ha un aspetto grigio-nero con una leggera lucentezza metallica.
Micropolvere di diamante pseudo-policristallino
La micropolvere di diamante pseudo-policristallino ha una struttura porosa, con una superficie ricca di bordi taglienti affilati. Dopo la molatura e la lucidatura, il valore Ra superficiale diminuisce significativamente.
Applicazione: È ampiamente utilizzato nella molatura di precisione e nella lucidatura di materiali duri e fragili come zaffiro, cristalli di carburo di silicio e ceramica.
Micropolvere di nanodiamanti
La micropolvere di nanodiamante è composta da particelle di diamante microcristallino di dimensioni inferiori a 20 nanometri. Speciali condizioni di sintesi per detonazione rendono le sue particelle quasi sferiche, con una superficie ricca di gruppi funzionali. La sua area superficiale specifica è di un ordine di grandezza superiore a quella dei diamanti monocristallini. Non solo possiede l'eccellente durezza e le proprietà di macinazione del diamante, ma possiede anche nuove caratteristiche dei nanomateriali, che la rendono applicabile in una gamma più ampia di settori.
Le tendenze di sviluppo della micropolvere di diamante
Attualmente, la tecnologia di produzione e il livello di processo dell'industria della micropolvere di diamante stanno migliorando. Il processo produttivo sta gradualmente diventando automatizzato. Con lo sviluppo di tecnologie avanzate e di processi produttivi di fascia alta, la domanda di prestazioni della micropolvere di diamante è in crescita. In futuro, l'industria della micropolvere di diamante si svilupperà verso prodotti più fini, specializzati e funzionalizzati.
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