다이아몬드 복합재료에 진공로를 사용하는 목적은 무엇인가요? 고밀도 재료 통합 달성

진공 처리 단계에서 진공 시스템을 사용하는 주된 목적은 원료에서 흡착된 가스와 불순물을 철저히 제거하는 것입니다. 특히 이 과정은 저온 단계, 일반적으로 섭씨 400도 이하에서 금속 분말 표면의 수증기와 산소를 제거합니다.

이러한 오염 물질을 초기에 제거함으로써 진공 시스템은 내부 결함 형성을 방지합니다. 이는 후속 고온 가열 중에 환원 반응이 올바르게 진행되도록 보장하여 최종 다이아몬드 복합재료의 밀도와 기계적 강도를 보장합니다.

과제: 표면 오염

다이아몬드 복합재료의 매트릭스로 사용되는 금속 분말은 비표면적이 큽니다. 이러한 물리적 특성으로 인해 반응성이 높고 대기 오염 물질을 스펀지처럼 흡수하기 쉽습니다.

이러한 넓은 표면적 때문에 이 분말은 자연적으로 환경에서 상당한 양의 가스를 흡착합니다. 가장 흔하고 해로운 원인은 수증기와 산소입니다. 재료가 통합되기 전에 이러한 물질을 제거하지 않으면 구조 내에 갇히게 됩니다.

진공 시스템은 저온 단계(일반적으로 400°C 미만)에서 효과적으로 사용됩니다. 대기압을 낮춤으로써 시스템은 흡착된 가스가 입자 표면에서 탈착(방출)되도록 강제하고 로 챔버에서 배출합니다.

산소를 제거하는 것은 화학적 안정성에 중요합니다. 산소가 남아 있으면 다이아몬드를 금속 매트릭스에 결합하는 데 필요한 필수적인 환원 반응을 억제할 수 있습니다. 진공 환경은 이러한 반응이 방해 없이 발생할 수 있도록 보장합니다.

가스가 제거되지 않으면 고온 소결 단계에서 팽창합니다. 이는 닫힌 내부 기공 형성을 초래하여 재료 내부에 거품을 효과적으로 만듭니다. 이러한 기공은 최종 복합재료의 밀도와 구조적 무결성을 크게 감소시킵니다.

온도가 너무 높아지기 전에 진공을 적용하는 것이 중요합니다. 탈기가 완료되기 전에 온도가 금속 분말의 소결점을 초과하면 입자가 서로 융합됩니다. 이렇게 하면 표면이 밀봉되고 가스가 영구적으로 내부에 갇혀 진공 처리가 효과가 없게 됩니다.

습식 준비 방법에서는 진공을 사용하여 저온에서 잔류 용매의 증발을 가속화합니다. 이 "심층 건조"는 취약한 기공 구조의 손상을 방지하지만, 표준 다이아몬드 복합재료 통합에서 주요 관심사는 금속 매트릭스의 탈기입니다.

최고 품질의 다이아몬드 복합재료를 보장하기 위해 특정 성능 목표에 맞게 진공 처리 전략을 조정하십시오.

최대 밀도가 주요 초점인 경우: 소결이 시작되기 전에 흡착된 가스가 100% 배출되도록 400°C 미만에서 진공 단계의 램프 속도를 천천히 올리는 것을 우선시하십시오.
기계적 강도가 주요 초점인 경우: 다이아몬드-금속 결합을 약화시키는 산화를 방지하기 위해 환원 단계 전체에서 진공 시스템이 낮은 압력을 유지하도록 하십시오.

궁극적으로 진공 시스템은 정화 도구 역할을 하여 최종 재료의 성능이 오염 물질이 아닌 화학 물질에 의해 정의되도록 합니다.

단계	온도	주요 기능	품질에 미치는 영향
진공 처리	< 400°C	수증기 및 산소 탈착	내부 기공 및 결함 방지
환원 단계	고온	결합 반응 촉진	기계적 강도 및 밀도 향상
소결 단계	최고 온도	금속 매트릭스 통합	최종 구조적 무결성 보장