對(duì)釬料的要求及釬料元素與金剛石的結(jié)合機(jī)理 金剛石可焊性差的原 因是 金剛石從800 ℃開始失重與石墨化 , 釬焊溫度受此 限制 , 實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度連接 困難 大多數(shù)常用釬料元素對(duì)金剛石難于潤(rùn)濕或不能潤(rùn) 濕 金剛石的線膨脹系數(shù)低于大多數(shù)金屬釬料元素 。 根據(jù)這些特性 , 釬焊金剛石磨粒所用釬料應(yīng)滿足如下要求:第一,常態(tài)下釬料的熔化溫度不高于800 -850C,并且越低越好;真空狀態(tài)下釬料的熔化溫度低于950。第二,釬料對(duì)金剛石和金屬基體的潤(rùn)濕性好,能形成牢固的化學(xué)冶金結(jié)合。第三,釬料能耐400C以上的高溫,適宜通用的感應(yīng)釬焊和火焰釬焊,鋪展性好,焊接性能穩(wěn)定。
根據(jù)兩種材料的結(jié)合要符合結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)原理和成鍵原理,釬料元素要與金剛石形成緊密的結(jié)合,第一,要求兩者接觸的密排晶面之間有很好的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)關(guān)系。金剛石密排晶面上的原子間距是0.252nm,晶胞常數(shù)是0.356nm,這就要求與之結(jié)合的釬料元素密排晶面上的原子間距和晶胞常數(shù)要等于或接近這一-數(shù)值,以達(dá)到其原子與金剛石C原子星對(duì)準(zhǔn)或周期性對(duì)準(zhǔn)形式;第二,金剛石表面上的C原子有一個(gè)未成鍵的價(jià)電子,這就要求釬料元素原子的d電子軌道缺少電子,能吸引金剛石表面C原子的價(jià)電子與之相互連接成鍵,成鍵能力越強(qiáng),結(jié)合效果越好。
表1是符合上述要求,能與金剛石實(shí)現(xiàn)較好結(jié)合的常用元素。