עקרון מתכת משטח היהלומים

מאז ימי קדם, יהלומים נחשבו לקישוט בעל ערך רב. עם זאת, עם התפתחות הטכנולוגיה התעשייתית המודרנית, התכונות המכניות, התרמיות והחשמליות הייחודיות של היהלום נחפרו בהדרגה, והפכו אותו מתהליך פשוט לחומר גלם תעשייתי חשוב.

 

אבל לא משנה כמה היהלום עצמו מצוין, יהיה קשה להישמע לבד --- מכיוון שגודל החלקיקים של יהלום סינטטי כל כך קטן שכמעט כל היישומים דורשים הדבקה גבישית או השתלה לתוך המצע. עם זאת, ליהלום יש אנרגיית פנים גבוהה עם רוב המתכות, הקרמיקה וכו', כך שכוח ההתקשרות בין היהלום למטריצה ​​הוא גרוע וקל ליהלום ליפול בשלב מוקדם.

 

מתכת משטח יהלום היא שימוש בטכנולוגיית טיפול פני השטח לציפוי מתכת על פני חלקיקי היהלום, כך שלפני השטח שלו יש תכונות של מתכת או דמוי מתכת. המשטח המתכתי מורכב משלוש שכבות של חומרים, מהחוץ לפנים, כדלקמן:

השכבה הראשונה היא שכבת המתכת, שיכולה להעניק למשטח היהלום מאפיינים חדשים רבים, כגון מוליכות תרמית מעולה;
השכבה השנייה היא שכבת הסגסוגת, המורכבת ממבני קרביד ומתכת;
השכבה השלישית היא שכבת הקרביד, שעוביה בדרך כלל מאות עד אלפי אנגסטרים וניתן לחבר אותה בחוזקה לפני השטח של חלקיקי יהלום. זהו המפתח למתכת פני השטח של חלקיקי יהלום. הוא מורכב בדרך כלל ממתכות עם יכולת הרטבה טובה עם יהלום, כגון Ti, W, Cr, V וכו'. אלמנטים אלה יכולים להגיב עם יהלום בטמפרטורה גבוהה כדי ליצור קרביד יציב. זה יכול לא רק להיות בעל שילוב כימי טוב עם יהלום, אלא גם לבודד את המגע הישיר שלו עם חמצן כדי למנוע ממנו להתחמצן בטמפרטורה גבוהה.