(1) Каплау үзенчәлекләре Графит һәм алмаз поликристалл каплау белән бәйле проблемалар керамик каплау белән бәйле проблемаларга бик охшаш. Металл белән чагыштырганда, каплау графит һәм алмаз поликристалл материалларын чылату авыр, һәм аның җылылык киңәю коэффициенты гомуми конструкция материалларыннан бик нык аерылып тора. Икесе дә турыдан-туры һавада җылытыла, һәм температура 400 ℃ тан артканда оксидлашу яки карбонлашу була. Шуңа күрә вакуум каплау кулланылырга тиеш, һәм вакуум дәрәҗәсе 10-1pa дан ким булмаска тиеш. Икесенең дә ныклыгы югары булмаганлыктан, каплау вакытында җылылык көчәнеше булса, ярыклар барлыкка килергә мөмкин. Термик киңәю коэффициенты түбән булган каплау тутыргыч металлын сайларга тырышыгыз һәм суыту тизлеген катгый контрольдә тотыгыз. Мондый материалларның өслеген гади эретү тутыргыч металлары белән дымландыру җиңел булмаганлыктан, эретү алдыннан өслекне үзгәртү (вакуум белән каплау, ион сиптерү, плазма сиптерү һәм башка ысуллар) ярдәмендә графит һәм алмаз поликристалл материаллары өслегенә 2,5 ~ 12,5 мкм калынлыктагы W, Mo һәм башка элементлар катламы урнаштырылырга һәм алар белән тиешле карбидлар барлыкка китерергә мөмкин, яисә югары активлыклы эретү тутыргыч металлары кулланылырга мөмкин.
Графит һәм алмазның күп төрле маркалары бар, алар кисәкчәләр зурлыгы, тыгызлыгы, сафлыгы һәм башка аспектлары буенча аерылып торалар һәм төрле каешлау үзенчәлекләренә ия. Моннан тыш, поликристалл алмаз материалларының температурасы 1000 ℃ тан артса, поликристалл тузу коэффициенты кими башлый, һәм температура 1200 ℃ тан артса, тузу коэффициенты 50% тан артык кими. Шуңа күрә, алмазны вакуум каешлаганда, каешлау температурасы 1200 ℃ тан түбәнрәк булырга тиеш, һәм вакуум дәрәҗәсе 5 × 10-2Pa тан ким булмаска тиеш.
(2) Каплау өчен тутыргыч металлны сайлау, нигездә, куллануга һәм өслек эшкәртүгә нигезләнә. Җылылыкка чыдам материал буларак кулланылганда, югары каплау температурасына һәм яхшы җылылыкка чыдамлыкка ия каплау тутыргыч металлын сайларга кирәк; Химик коррозиягә чыдам материаллар өчен түбән каплау температурасына һәм яхшы коррозиягә чыдамлыкка ия каплау тутыргыч металлларын сайларга кирәк. Өслек металлизациясеннән соң графит өчен югары сыгылмалылыкка һәм яхшы коррозиягә чыдамлыкка ия саф бакыр каплау кулланырга мөмкин. Көмеш һәм бакыр нигезендәге актив каплау графит һәм алмазга карата яхшы дымланучанлыкка һәм сыеклыкка ия, ләкин каплау тоташуының хезмәт температурасын 400 ℃ тан артып китүе кыен. 400 ℃ һәм 800 ℃ арасында кулланылган графит компонентлары һәм алмаз кораллары өчен гадәттә алтын нигез, палладий нигез, марганец нигез яки титан нигез тутыргыч металллары кулланыла. 800 ℃ һәм 1000 ℃ арасында кулланылган тоташулар өчен никель нигезендәге яки бораулау нигезендәге тутыргыч металллар кулланыла. Графит компонентлары 1000 ℃ тан югарырак температурада кулланылганда, саф металл тутыргыч металлар (Ni, PD, Ti) яки молибден, Mo, Ta һәм углерод белән карбидлар барлыкка китерә алырлык башка элементлар булган эретмә тутыргыч металлар кулланылырга мөмкин.
Өслек эшкәртүсез графит яки алмаз өчен, 16 нчы таблицадагы актив тутыргыч металлар турыдан-туры эретү өчен кулланылырга мөмкин. Бу тутыргыч металларның күбесе титан нигезендәге бинар яки өчлекле эретмәләр. Саф титан графит белән көчле реакциягә керә, ул бик калын карбид катламы барлыкка китерә ала, һәм аның сызыклы киңәю коэффициенты графитныкыннан шактый аерылып тора, ул ярыклар ясау җиңел, шуңа күрә аны эретү буларак кулланып булмый. Ti га Cr һәм Ni өстәү эрү температурасын киметергә һәм керамика белән дымланучанлыкны яхшыртырга мөмкин. Ti - өчлекле эретмә, нигездә Ti Zr дан тора, аңа TA, Nb һәм башка элементлар өстәлә. Аның сызыклы киңәю коэффициенты түбән, бу эретү көчәнешен киметергә мөмкин. Нигездә Ti Cu дан торган өчлекле эретмә графит һәм корычны эретү өчен яраклы, һәм тоташу югары коррозиягә чыдамлыкка ия.
16 нчы таблица, графит һәм алмазны турыдан-туры пышкылау өчен тутыргыч металларны пышкылау
(3) Каплау процессында графит каплау ысулларын ике категориягә бүлеп була: берсе - өслек металлизациясеннән соң каплау, икенчесе - өслек эшкәртмичә каплау. Нинди ысул кулланылса да, җыештыру алдыннан эретеп ябыштыру алдан эшкәртелергә тиеш, һәм графит материалларының өслек пычраткычлары спирт яки ацетон белән сөртелеп чистартылырга тиеш. Өслек металлизация каплау очрагында, плазма сиптерү юлы белән графит өслегенә Ni, Cu яки Ti, Zr яки молибден дисилициды катламы сөртелергә тиеш, аннары каплау өчен бакыр нигезендәге тутыргыч металл яки көмеш нигезендәге тутыргыч металл кулланылырга тиеш. Хәзерге вакытта актив каплау белән туры каплау иң киң кулланыла торган ысул. Каплау температурасын 16 нчы таблицада күрсәтелгән каплау буенча сайларга мөмкин. Каплау капланган тоташуның уртасына яки бер очына якын кысып куярга мөмкин. Зур җылылык киңәю коэффициенты булган металл белән каплаганда, билгеле бер калынлыктагы Mo яки Ti арадаш буфер катламы буларак кулланылырга мөмкин. Күчү катламы каплау җылыту вакытында пластик деформация тудырырга, җылылык көчәнешен йотарга һәм графит ярылуыннан сакланырга мөмкин. Мәсәлән, Mo графит һәм хастеллойн компонентларын вакуум белән эретү өчен күчеш тоташтыргыч буларак кулланыла. Эретелгән тоз коррозиясенә һәм нурланышка яхшы чыдамлы B-pd60ni35cr5 эреткече кулланыла. Эретү температурасы 1260 ℃ һәм температура 10 минут саклана.
Табигый алмазны b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 һәм башка актив пряниклар белән турыдан-туры пряниклап була. Пряниклау вакуум яки түбән аргон саклавы астында башкарылырга тиеш. Пряниклау температурасы 850 ℃ тан артмаска тиеш, һәм тизрәк җылыту тизлеге сайларга кирәк. Пряниклау температурасында тоту вакыты бик озын булмаска тиеш (гадәттә якынча 10 секунд), чиктә өзлексез тик катламы барлыкка килмәсен өчен. Алмаз һәм эретмәле корычны пряниклаганда, артык җылылык көчәнеше аркасында алмаз бөртекләренең зыян күрүен булдырмас өчен, күчү өчен пластик катлам яки түбән киңәюле эретмә катламы өстәргә кирәк. Бик төгәл эшкәртү өчен токарь коралы яки бораулау коралы пряниклау процессы белән ясала, ул корыч корпусына 20 ~ 100 мг кечкенә кисәкчәле алмазны пряниклап тота, һәм пряниклау тоташуының тоташу көче 200 ~ 250 мПа га җитә.
Поликристалл алмазны ялкын, югары ешлыклы яки вакуум белән кабызырга мөмкин. Металл яки ташны кисү өчен алмаз түгәрәк пычкы пычагы белән югары ешлыклы кабызу яки ялкын кабызу кулланылырга тиеш. Эрү температурасы түбән булган Ag Cu Ti актив кабызу тутыргыч металлы сайланырга тиеш. Кабызу температурасы 850 ℃ тан түбән булырга, җылыту вакыты артык озын булмаска һәм суыту тизлеге әкрен булырга тиеш. Нефть һәм геологик бораулауда кулланыла торган поликристалл алмаз кисәкләре начар эш шартларына ия һәм зур бәрелү йөкләнешләренә чыдый. Никель нигезендәге кабызу тутыргыч металлын сайларга мөмкин, һәм вакуум кабызу өчен катлам буларак саф бакыр фольга кулланылырга мөмкин. Мәсәлән, кисү тешләрен формалаштыру өчен 350 ~ 400 капсула Ф 4.5 ~ 4.5 мм колонналы поликристалл алмаз 35CrMo яки 40CrNiMo корычының тишекләренә кабызыла. Вакуум белән эретү кулланыла, вакуум дәрәҗәсе 5 × 10-2Па ким түгел, эретү температурасы 1020 ± 5 ℃, тоту вакыты 20 ± 2 минут, һәм эретү тоташуының кисү көче 200 мПа дан артык.
Чәчү вакытында, металл детальнең өске өлешендәге графит яки поликристалл материалга басуы өчен, җыю һәм урнаштыру өчен мөмкин кадәр күбрәк эретеп ябыштыруның үз авырлыгы кулланылырга тиеш. Урнаштыру өчен җайланма кулланганда, җайланма материалы эретеп ябыштыруныкы кебек җылылык киңәю коэффициентына ия материал булырга тиеш.
Бастырылган вакыты: 2022 елның 13 июне