Исследование и подбор оптимального состава связанного алмазного инструмента, страница 11

Современные процессы алмазно-абразивной обработки, в том числе и неметаллических материалов, на всех операциях, особенно при шлифовании, невозможны без использования смазочно-охлажадающих технологических сред [7]. К ним предъявляются высокие требования, касающиеся их диспергирующих, охлаждающих, смазывающих и моющих свойств, нетоксичности, антикорозийности, гигиеничности, отсутствия способности разрушать окраску оборудования, вспениваться, эмульгировать масла, сильно испаряться, пожаро- и взрывоопасности. При обработке неметаллических материалов предъявляются также требования по чистоте и вязкости. СОЖ долна обладать достаточной вязкостью, чтобы удерживаться на поверхности инструмента. Толщина слоя должна быть значительно меньше высоты выступления алмазных или абразивных зерен из связки с тем, чтобы они могли проникнуть через этот слой. При чистовом прецензионном шлифовании СОЖ должна быть прозрачной, легко фильтроваться, не выделять осадков, затрудняющих очистку поверхностей шлифованных деталей, вызывающих засаливание инструмента и затруднения в движении узлов станка.

 Алмазные порошки.

Для технических целей синтетические алмазы применяются, главным образом, в виде порошков различных зернистостей, из которых изготавливается алмазно-абразивный инструмент. Название алмаз, происходящий от арабского слова аль-мас (твердейший) или от греческого адамас (непреодолимый, несокрушимый), само по себе уже характеризует этот материал, как наиболее твердый из всех материалов. Благодаря этому алмаз стал находить широкое применение для обработки высокопрочных и труднообрабатываемых материалов, а также для выполнения технологических операций, от которых требуется получение высокой точности и чистоты обработанных поверхностей [8].

Алмаз представляет собой одну из кристаллических модификаций углерода, но, благодаря особенности его кристаллического строения, резко отличается от  других модификаций – угля и графита. Кристаллы алмаза относятся к кубической сингонии. Элементарная ячейка его решетки содержит 18 атомов углерода. Близость взаимного расположения атомов в кристаллической решетке и высокая степень прочности их связи и лежат в основе исключительно высокой твердости алмаза. Твердость алмаза по шкале Маоса – 10. Алмаз имеет совершенную спайность по плоскости, но спайность параллельно граням куба и ромбододеаэдра – несовершенная, вследствие чего по этим плоскостям алмаз легко раскалывается. Модуль упругости алмазов 90000кГ/мм2. предел прочности при разрыве 790000кГ/см2; предел прочности при сжатии 200кГ/мм2, а при изгибе 30 кГ/мм2. Термостойкость алмазов зависит от их размеров, продолжительности нагрева и среды, в которой они подвеогаются воздействию температуры. При температуре 800ºС алмазы размером 2-3мм начинают окисляться. Частицы размерами в сотые и тысячные доли миллиметра окисляются уже при температуре 500ºС. При большом перегреве и резком охлаждении алмазы трескаются. Теплопроводность алмазов выше, чем твердых сплавов. Коэффициент преломления 2,419. Удельная теплоемкость алмаза при 18ºС равна 0,12 кал/г град, т.е. тепло хорошо отводится и поглощается; тепловое расширение алмаза в несколько раз меньше, чем твердого сплава; температура горения алмаза на воздухе 850-1000ºС, при нагреве без доступа воздуха алмаз переходит в графит. 1 карат алмаза=0,2г. Алмазы содержат небольшие (0,02 – 4,8%) примесей окислов алюминия, железа, кальция, кремния, марганца, титана и т.д. В зависимости от происхождения алмазы делятся на:

- Природные;

- Синтетические.

Строение атомной решетки у природных и синтетических алмазов – одинаковые.

Классификация природных алмазов по назначению предусматривает деление их на две группы: ювелирные – высокосортные крупные кристаллы; технические алмазы – в основном мелкие агрегаты различной формы и окраски.