Спосіб тонкого подрібнення алмазних порошків

Винахід відноситься до області виготовлення алмазних мікропорошків і може бути використаний для тонкого шліфування і полірування оптичних, напівпровідникових, ювелірних та інших виробів. Відомий спосіб механічного подрібнення абразивних порошків в дробилках різного типу, наприклад, в кульових, планетарних, кульових-електромагнітних, атриторах та інших дробилках. Відомий спосіб багатостадійної механічного подрібнення абразивних мікропорошків [Авторское свидетельство СССР № 317435, Б.И., 1971, №31]. Недоліками цього винаходу є великі трудові та енергетичні затрати процесу, втрати алмазу, недостатньо висока абразивна здатність та ступінь його подрібнення, що суттєво, оскільки існує потреба в дрібних класах алмазів. Найбільш близьким технічним рішенням до винаходу, що заявляється, є спосіб подрібнення абразивних порошків, який полягає в використанні ударно-хвильової обробки (УХО) порошків, з інтенсивністю 0,1-2 ГПа з наступною обробкою імпульсами низького тиску 0,01-0,2 ГПа (Авторское свидетельство СССР №510120, 1975). Недоліком способу є те, що отримані порошки мають недостатньо високу абразивну здатність алмазів та ступінь його руйнування у зв'язку з тим, що винахід використовує не весь потенціал можливостей ударнохвильової обробки . В основу винаходу поставлена задача створення способу подрібнення алмазів, який забезпечує отримання порошків з високою абразивною здатністю і регульованим виходом потрібних дисперсностей. Поставлена мета досягається тим, що вихідна сировина піддається ударно-хвильовій обробці в металевому контейнері з інтенсивністю ударної хвилі від 2,1 до 20 ГПа. Після цього порошок піддається додатковій обробці в цьому ж контейнері з інтенсивністю ударної хвилі 0,01-0,2 ГПа або в механічних млинах різних типів. Ударнохвильова обробка при вказаних режимах забезпечує повне розкриття концентраторів напруження (внутрішньокристалічних дефектів) в матеріалах що дає можливість досягти заданий вихід необхідних дисперсностей порошків та їх високу абразивну здатність. При УХО з інтенсивністю ударної хвилі менше 2,1 ГПа повного розкриття концентраторів напруження не відбувається, що є причиною недостатньо високої абразивної здатності алмазного порошку. При УХО з інтенсивністю ударної хвилі більше 20 ГПа абразивна здатність матеріалу значно знижується в зв'язку з переходом алмазних мікропорошків в субмікропорошки з низькою абразивною здатністю. Для оцінки працездатності способу, що заявляється, були отримані партії алмазних порошків. Ударнохвильову обробку порошків проводили в металевому контейнері. Алмазна сировина поміщалась в контейнер шаром висотою 2,5 мм, щільність насипки складала 1,8 г/см3. На зовнішній поверхні контейнеру розміщали заряд вибухових речовин, при підриві яких утворювалась ударна хвиля. Порошки були піддані ударно-хвильовій обробці з інтенсивністю ударної хвилі 2,1; 10; 20; 21 ГПа. Після цього порошки в цьому ж контейнері додатково піддавались обробці з інтенсивністю ударної хвилі 0,01-0,2 ГПа. Одночасно були отримані алмазні порошки відомим способом, при інтенсивністю ударної хвилі 1,9 ГПа з наступною додатковою обробкою з інтенсивністю 0,01-0,2 ГПа. Абразивну здатність порошків визначали за методикою по ГОСТ 9206-80 та ДСТУ 3292-95. Суть методу полягає в визначенні відношення маси матеріалу, знятого зі зразка в процесі шліфування, до витрати при шліфуванні алмазного порошку при встановленому режимі випробування. Умови проведення випробування були ідентичними. Результати випробувань наведені в таблиці. Таблиця. Приклади реалізації способів ударно-хвильової обробки алмазних порошків Параметри ударно-хвильової обробки (ГПа) 1,9 2,1 10 20 21 Вихід крупних мікропорошків (60/40-14/10)% 91,45 84,4 51,2 Вихід дрібних мікропорошків (10/7-1/0)% 8,55 15,6 48,8 100 100 Абразивна здатність АСМ* 20/14 3,74 3,95 4,80 Абразивна здатність АСМ* 10/7 2,12 3,10 3,82 2,50 1,73 *АСМ - марка синтетичного алмазного мікропорошку по ГОСТ 9206-80 і ДС1 3292-95. АСМ* 20/14 основна фракція порошку 20¸14 мкм, АСМ* 10/7 відповідно 10¸7 мкм. Як видно з таблиці, порошки отримані запропонованим способом мають більш високу абразивну здатність. Властивості алмазних порошків