解析天然金剛石加工技術的發(fā)展
發(fā)布日期：2023-10-12
金剛石是單一碳原子的結晶體，其晶體結構屬等軸面心立方晶系(一種原子密度最高的晶系)。由于金剛石中碳原子間的連接鍵為sp3雜化共價鍵，因此具有很強的結合力穩(wěn)定性和方向性。獨特的晶體結構使金剛石具有自然界物質中最高的硬度剛性、折射率、導熱系數(shù)以及優(yōu)良的抗磨損、抗腐蝕性和化學穩(wěn)定性等。天然金剛石的優(yōu)良特性可滿足精密及超精密切削對刀具材料的大多數(shù)要求，是理想的精密切削刀具材料。
天然金剛石無內部晶界的均勻晶體結構使刀具刃口理論上可達到原子級的平直度與鋒利度，切削時切薄能力強、精度高、切削力小;天然金剛石的硬度、抗磨損與抗腐蝕性和化學穩(wěn)定性保證了刀具的超長壽命，能保證持續(xù)長久的正常切削，并減少由于刀具磨損對零件精度的影響;其較高的導熱系數(shù)又可降低切削溫度和零件的熱變形。
因此，天然金剛石作為超硬刀具材料在機械加工領域有著重要地位并得到了廣泛應用，尤其在超精密加工領域(如加工用于原子核反應堆及其它高技術領域的各種反射鏡、用于導彈或火箭中的導航陀螺、計算機硬盤基片、加速器電子槍等超精密零件)，采用天然金剛石刀具無論在價格上還是在精度上都比傳統(tǒng)加工方法具有明顯優(yōu)勢。表1為采用天然金剛石刀具與傳統(tǒng)的研磨、拋光方法加工各種反射鏡的精度、價格比較結果。
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