O diamante, também conhecido como "broca diamantada", é um mineral composto por átomos de carbono. É um alótropo do grafite, com a fórmula química C₆₀, e é a forma natural daquilo que normalmente reconhecemos como diamante. O diamante é a substância natural mais dura da Terra.
Micro pó de diamante É dividido principalmente em três tipos: micropó de diamante monocristalino, micropó de diamante policristalino e micropó de nanodiamante. Além disso, existem outros tipos, como micropó de diamante pseudopolicristalino e micropó de diamante aglomerado. Possui alta dureza e resistência ao desgaste.
Isso o torna ideal para corte, retificação, perfuração e polimento, além de ser especialmente indicado para materiais duros como carboneto cimentado, cerâmica, pedras preciosas e vidro óptico.
Micro pó de diamante, Em termos de tamanho de partícula, situa-se nas faixas de micrômetro, submicrômetro e nanômetro. Comparado a pós grossos, sua área superficial específica e grupos funcionais de superfície são significativamente maiores, aprimorando as interações entre as partículas durante o processo de produção.
Além disso, à medida que o tamanho das partículas diminui, os defeitos nas partículas também diminuem, resultando em maior resistência. A produção de micropó de diamante é um processo complexo. Envolve não apenas a redução do tamanho das partículas, mas também alterações na estrutura cristalina e nas propriedades físico-químicas da superfície. A tecnologia de produção de micropó de diamante é um desafio de engenharia multidisciplinar. Envolve mecânica, engenharia de pós, físico-química, instrumentação moderna e técnicas de teste.
Processo e equipamento de produção de micropó de diamante
Atualmente, o micropó de diamante mais comum é produzido pela trituração, purificação e classificação de diamantes sintéticos. Geralmente, existem dois métodos básicos para triturar materiais moderadamente grosseiros até tamanhos de micrômetro ou submicrômetro: impacto mecânico e moagem por jato de ar.
A moinho de bolas é um dispositivo de britagem que utiliza principalmente compressão mecânica, com alguma ação de impacto em baixa velocidade. Em termos de métodos, o uso de um moinho de bolas para britar diamantes para a produção de micropó de diamante é a abordagem mais comumente utilizada.
No entanto, devido à sua baixa eficiência de produção, foi agora substituído por um moinho de jato de ar.
O princípio de funcionamento do moinho de jato de ar é que o ar comprimido atua como meio de trabalho.
O ar comprimido é injetado em alta velocidade na câmara de moagem através de um bico supersônico especial. O fluxo de ar transporta o material em alta velocidade, causando colisões intensas, atrito e cisalhamento entre as partículas, resultando em britagem.
Este método de britagem é benéfico para a produção de micropó de diamante, pois produz partículas com formatos ideais. A maior vantagem do britador de fluxo de ar é que ele não é limitado pela velocidade da linha mecânica. Ele pode gerar velocidades de ar muito altas, especialmente em britadores supersônicos, que atingem velocidades várias vezes superiores à do som. Isso resulta em uma enorme energia cinética, facilitando a obtenção de pós ultrafinos micrométricos e submicrométricos. Do ponto de vista do princípio de britagem, este tipo de máquina tem um potencial promissor para a produção de micropó de diamante.
Tipos e aplicações de pó de diamante
Pó micro de diamante monocristalino
O micropó de diamante monocristalino é feito de abrasivos de diamante sintético monocristalino. É processado por meio de britagem e conformação, utilizando técnicas especiais para materiais superduros. Suas partículas mantêm as características monocristalinas do diamante. As partículas apresentam um formato cristalino hexagonal-octaédrico regular e completo. Possui alta resistência e tenacidade. Também possui excelente estabilidade térmica e forte resistência ao impacto.
Aplicativo：É adequado para a fabricação de produtos galvanizados, rebolos e rodas de polimento. É utilizado para polir e gravar pedras de alta qualidade, vidros automotivos, móveis de alta qualidade, cerâmicas, metal duro e materiais magnéticos. É também uma matéria-prima ideal para lixar e polir materiais duros como metal duro, cerâmicas, pedras preciosas e vidros ópticos.
Pó micro de diamante policristalino
O micropó de diamante policristalino é produzido por alta energia durante uma explosão, que converte grafite em diamante com uma estrutura semelhante à do carbonado. Devido ao curto tempo de síntese, os grãos de diamante apresentam defeitos estruturais e consistem principalmente de microcristais menores que 100 nanômetros.
Em alguns processamentos de materiais especiais, o diamante policristalino não causa arranhões profundos na peça. Sob pressão, os microcristais na superfície do diamante se desprendem continuamente, formando novas arestas de corte. Essa característica permite o desbaste e o polimento rápidos de materiais especiais de alta dureza. O diamante policristalino tem uma taxa de remoção de 2 a 4 vezes maior do que os produtos diamantados comuns, sem causar arranhões.
Aplicativo:É utilizado principalmente em áreas como cristais ópticos de chip, processamento ultrafino, polimento de grandes wafers de silício e modificação de superfícies. O micropó de diamante policristalino esférico tem uma aparência cinza-escura com um leve brilho metálico.
Pó micro de diamante pseudopolicristalino
O micropó de diamante pseudopolicristalino possui uma estrutura porosa, com uma superfície repleta de arestas de corte afiadas. Após a retificação e o polimento, o valor de Ra da superfície diminui significativamente.
Aplicativo: É amplamente utilizado em retificação e polimento de precisão de materiais duros e quebradiços, como safira, cristais de carboneto de silício e cerâmicas.
Micro pó de nanodiamante
O micropó de nanodiamante consiste em partículas de diamante microcristalinas com tamanho inferior a 20 nanômetros. Condições especiais de síntese por detonação tornam suas partículas quase esféricas, com uma superfície rica em grupos funcionais. Sua área superficial específica é uma ordem de magnitude maior que a dos diamantes monocristais. Além de apresentar a excelente dureza e as propriedades de moagem do diamante, ele também possui novas características de nanomateriais, tornando-o aplicável em uma gama mais ampla de campos.
As tendências de desenvolvimento do micro pó de diamante
Atualmente, a tecnologia de produção e o nível de processo da indústria de micropós de diamante estão se aprimorando. O processo de produção está se tornando gradualmente automatizado. Com o desenvolvimento de tecnologias avançadas e fabricação de ponta, há uma demanda crescente pelo desempenho do micropó de diamante. No futuro, a indústria de micropós de diamante se desenvolverá em direções mais refinadas, especializadas e funcionalizadas.
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