人造金刚石是由人工合成的金刚石粉末与结合剂合成。其中含钴、镍等金属按一定的比例在高温1000~2000℃、高压5~10万个大气压下烧结而形成。在人造金刚石烧结过程中,由于有结合剂的加入,可以使金刚石晶体间形成以TiC、SAC、Fe、Co、等为主要成分的结合桥,金刚石晶体以共价键形式镶嵌于结合桥的骨架中,从而形成了我们的人造金刚石制备。
人造金刚石刀具是一种具有硬度高、抗压强度高、导热性、耐磨性好、切削不粘刀等特性,可在高速切削中获得很高的加工精度、加工效率、加工后的表面质量。金刚石刀具的特性是由金刚石本身的晶体状态和结构组成决定的。在金刚石晶体中,碳原子的四个价电子按四面体结构成键,每个碳原子与四个相邻原子都形成共价键,这种共价键结构紧密,进而组成稳定的金刚石结构,该结构的结合力、方向性、延展性都很强,从而使金刚石能够具有极高硬度。由于聚晶金刚石(PCD)的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体,虽然加入了结合剂,它的硬度强度以及耐磨性仍低于单晶金刚石。但由于PCD烧结体表现为各向同性,因此不容易沿单一解理面裂开。主要用于非铁材料(因为金刚石中的碳易于铁材料中的碳亲和,从而会使得PCD磨损较大,切削性能不好),如铝硅合金的精加工、超精加工;高硬度的非金属材料,如压缩木材、陶瓷、刚玉、玻璃等等的精加工;以及一些难加工的复合材料合金材料的加工。金刚石耐热温度只有700~800℃,所以其工作温度不能过高。又易与碳亲和,故不宜加工含碳的黑色金属,如各类铁的衍生物。
1.2 金刚石刀具的现状及发展趋势
用于超精加工的PCD刀具设计+CAD图纸(3):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_62454.html