Vissza tudod alakítani a gyémántszerszámokat gyémánttá?

Vissza tudod-e alakítani a gyémántszerszámokat gyémánttá??

Nem, nem alakíthat vissza egy teljes gyémántszerszámot egyetlen, tiszta, nagy, drágakő-minőségű gyémánttá, amely alkalmas újravágásra.

Ha azonban az egyes gyémántrészecskék szerszámból való visszanyerésére gondol, akkor igen,-ez egy jól bevált ipari technika.

 

 

Miért nem lehet az egész szerszámot egyetlen gyémánttá "visszaforgatni"?
1 Alapvető különbség:

A gyémántszerszám (például fűrészlap, fúrószár vagy csiszolókorong) nem tömör gyémánttömb. Általában két fő összetevőből áll:

• Gyémántrészecskék: apró gyémántkristályok, -akár szintetikus, akár természetes{1}}, amelyek vágóélként szolgálnak.
• Kötőanyag: A gyémántrészecskéket "összekötő" mátrixanyag. Ez jellemzően fémporokból (mint például kobaltból, bronzból vagy vasból), gyantából vagy kerámiából áll. A kötőanyag teszi ki a szerszám térfogatának nagy részét.

 

2 Strukturális kompromisszum:

A gyémántszerszámok gyártása során a gyémántrészecskéket és a kötőanyagot magas hőmérsékleten (esetleg 1000 fokot meghaladóan) és nagy nyomáson szinterelik vagy keményforrasztják. Ez a folyamat visszafordíthatatlan kémiai és fizikai kötést hoz létre. Elválasztásukhoz destruktív módszereket- kell alkalmazni, például savas oldást, elektrolízist vagy magas-hőmérsékletű oxidációt- a kötőanyag eltávolítására.

 

3 Hőkár:

A gyémántrészecskék felülete mind a szerszám gyártása során, mind annak teljes élettartama alatt grafitizálódhat (a gyémánt magas hőmérsékleten a stabilabb grafit formává alakulhat), fém kapszulázódhat, vagy mikro{0}}repedések keletkezhetnek. Még ha sikeresen is helyreállítják, szerkezeti integritásuk és kristályformájuk veszélybe kerül, így képtelenek lesznek visszaállítani eredeti, jó minőségű gyémánt állapotukat.

hogy vannak"Gyémánt részecskék visszanyerve" ipari környezetben? (A legközelebbi folyamat ahhoz, amit "visszafordulásként" képzelt el)
Amikor egy gyémántszerszám eléri élettartama végét, a speciális létesítmények a következő eljárásokat alkalmazzák a beágyazott gyémántrészecskék visszanyerésére. Ezek a visszanyert részecskék ezután újra felhasználhatók új csiszolóanyagok, felületi bevonatok vagy alacsonyabb minőségű{1}}szerszámok gyártásához:

1. Zúzás: A kiselejtezett szerszámokat mechanikusan apróbb darabokra aprítják.
2. Kémiai vagy elektrokémiai oldás: Erős savakat (például vízivizet vagy salétromsavat) vagy elektrolitikus oldatokat használnak a fém kötőanyag alapos feloldására. A kötőanyag fémsó-oldattá alakul, míg az erős savaknak ellenálló és elektromosan nem -vezetőképes- gyémántrészecskék épek maradnak, és visszamaradnak. Elválasztás és tisztítás: Olyan módszerekkel, mint a szűrés, centrifugálás és gravitációs elválasztás, a gyémántrészecskéket elválasztják a maradék anyagoktól; ezt követően erős lúgokat vagy hidrogén-fluoridot használnak a felületi szennyeződések lemosására.
3. Szárítás és osztályozás: Az eredmény tiszta gyémántrészecskék gyűjteménye, amely megőrzi eredeti méretét. Szinte azonosak a szerszámgyártás előtt használt részecskékkel, kivéve a potenciálisan kissé érdesebb felületeket vagy a kisebb mikro{1}}repedések jelenlétét.

Kulcsfontosságú pont:

A visszanyert anyag számtalan apró, egy{0}}kristályos gyémántrészecskéből (porból) áll, nem pedig egyetlen nagy, átlátszó nyers gyémántkristályból. Ezeknek a részecskéknek a mérete és alakja pontosan megegyezik az eredetileg a szerszámokba ágyazottakéval (általában 80-400 mesh{4}}azaz 0,18-0,037 mm).

 

Tudományosan nézve ennek elérése gyakorlatilag lehetetlen a következő okok miatt:

• Termodinamikai korlátok: Szabványos légköri nyomáson a gyémánt a szén metastabil formájaként létezik, míg a grafit a termodinamikailag stabil állapotot képviseli. A kis részecskék egyetlen nagy tömeggé olvasztásához nagy-nyomású, magas{2}}hőmérsékletű (HPHT) környezetre van szükség (körülbelül 1500 fok és 50 000–60 000 atmoszféra). Még ilyen körülmények között is a kis részecskék felülete nagymértékben hajlamos arra, hogy grafittá alakuljon, mielőtt az összeolvadás megtörténhet.
• A kristálynövekedés elvei: Egy -kristályos gyémánt növekedéséhez olvadt fémkatalizátorok (például vas vagy nikkel) közegére van szükség, ahol a szénatomok egyenként rakódnak le egy "magkristályra". Az előformázott kis részecskék nem tudnak egyszerűen "összeolvadni" egyetlen nagy kristályt alkotva; hasonlóan ahhoz, ahogy az olvadt jégkockák újra összefagyasztva csak polikristályos jeget alkotnak, ahelyett, hogy visszaállnának eredeti egykristályos szerkezetükre.
• Költségmegfontolások: Még a HPHT technológia alkalmazásakor is a grafitot használják nyersanyagként az új gyémántok szintetizálásához, -ez sokkal költséghatékonyabb-folyamat, mint a mikro-porok visszanyerése az eldobott szerszámokból, majd "olvasztani" azokat. A visszanyert gyémántrészecskék sokkal alkalmasabbak a koptatóanyagként való közvetlen újrafelhasználásra.

 

TIPPEK:

Ha van kéznél egy régi gyémánt fűrészlap, kémiai módszerrel (például tömény salétromsavba áztatva több órán át) feloldhatja a fémet, aminek eredményeként egy csillogó gyémántpor réteg leülepszik az alján. Ez azonban teljesen más, mint egy jégtömb vízbe olvasztása és újrafagyasztása, ami inkább hasonlít a só tisztításához homokot tartalmazó keverékből.