Ali lahko diamantna orodja spremenite nazaj v diamante?

Ali lahko diamantna orodja spremenite nazaj v diamante?

Ne, celotnega diamantnega orodja ne morete spremeniti nazaj v en sam, čist, velik diamant-kakovostnega dragulja, ki je primeren za ponovno brušenje.

Vendar, če imate v mislih pridobivanje posameznih diamantnih delcev iz orodja, potem ja-je to dobro-uveljavljena industrijska tehnika.

 

 

Zakaj ni mogoče celotnega orodja "obrniti nazaj" v en sam diamant?
1 temeljna razlika:

Diamantno orodje (kot je žagin list, sveder ali brus) ni trden blok čistega diamanta. Običajno je sestavljen iz dveh glavnih komponent:

• Diamantni delci: drobni diamantni kristali-bodisi sintetični ali naravni-, ki služijo kot rezalni robovi.
• Vezivno sredstvo: matrični material, ki "veže" diamantne delce skupaj. To je običajno sestavljeno iz kovinskega prahu (kot je kobalt, bron ali železo), smol ali keramike. Vezivno sredstvo predstavlja večino volumna orodja.

 

2 Strukturni kompromis:

Med proizvodnjo diamantnih orodij se diamantni delci in vezivno sredstvo sintrajo ali spajkajo skupaj v pogojih visoke temperature (ki lahko presega 1000 stopinj) in visokega tlaka. Ta proces ustvari nepovratno kemično in fizično vez. Če jih želite ločiti, je treba uporabiti destruktivne metode,-kot so raztapljanje v kislini, elektroliza ali-oksidacija pri visoki temperaturi-, da odstranimo vezivo.

 

3 Toplotna poškodba:

Tako med izdelavo orodja kot med njegovo življenjsko dobo se lahko površine diamantnih delcev grafitizirajo (preoblikovanje diamanta v stabilnejšo obliko grafita pri visokih temperaturah), zakapsulirajo s kovino ali razvijejo mikro-razpoke. Tudi če jih uspešno obnovimo, bosta njihova strukturna celovitost in kristalna oblika ogroženi, zaradi česar se ne morejo vrniti v prvotno visoko-kakovostno stanje diamanta.

kako sta "Zajeti diamantni delci" v industrijskem okolju? (najbližji postopek temu, kar ste si zamislili kot "vračanje nazaj")
Ko diamantnemu orodju poteče življenjska doba, specializirane ustanove uporabijo naslednje postopke za pridobitev vdelanih diamantnih delcev. Te pridobljene delce je mogoče nato ponovno uporabiti pri izdelavi novih abrazivov, površinskih premazov ali orodij nižje-razrednosti:

1. Drobljenje: Odpadno orodje se mehansko zdrobi na manjše delce.
2. Kemijsko ali elektrokemično raztapljanje: Močne kisline (kot je aqua regia ali dušikova kislina) ali elektrolitske raztopine se uporabljajo za temeljito raztapljanje kovinskega veziva. Vezivno sredstvo se pretvori v raztopino kovinske soli, medtem ko diamantni delci,-ki so odporni na močne kisline in električno-prevodni-ostanejo nedotaknjeni in jih pustimo za seboj. Ločevanje in čiščenje: z metodami, kot so filtracija, centrifugiranje in gravitacijsko ločevanje, so diamantni delci ločeni od ostankov materiala; nato se za izpiranje površinskih nečistoč uporabijo močne alkalije ali fluorovodikova kislina.
3. Sušenje in razvrščanje: Rezultat je zbirka delcev čistega diamanta, ki ohranjajo svoje prvotne dimenzije. So skoraj identični delcem, ki so bili uporabljeni pred izdelavo orodij, razen za morebitne nekoliko bolj grobe površine ali prisotnost manjših mikro-razpok.

Ključna točka:

Pridobljeni material je sestavljen iz neštetih drobnih eno-kristalnih diamantnih delcev (prah) in ne iz enega samega velikega, prozornega neobdelanega kristala diamanta. Velikost in oblika teh delcev sta popolnoma enaki tistim, ki so bili prvotno vdelani v orodja (običajno v razponu od 80 do 400 mesh-tj. 0,18 mm do 0,037 mm).

 

Znanstveno gledano je to praktično nemogoče doseči iz naslednjih razlogov:

• Termodinamične omejitve: Pri standardnem atmosferskem tlaku diamant obstaja kot metastabilna oblika ogljika, medtem ko grafit predstavlja termodinamično stabilno stanje. Zlitje majhnih delcev v eno samo veliko maso zahteva okolje z visokim-tlakom, visoko-temperaturo (HPHT) (približno 1500 stopinj in 50.000–60.000 atmosfer). Tudi v takih pogojih so površine majhnih delcev zelo nagnjene k pretvorbi v grafit, preden lahko pride do fuzije.
• Načela rasti kristalov: rast enega-kristalnega diamanta zahteva medij staljenih kovinskih katalizatorjev (kot sta železo ali nikelj), pri čemer se atomi ogljika drug za drugim nalagajo na »kristal zarodek«. Vnaprej- oblikovani majhni delci se ne morejo preprosto "zliti" skupaj v en sam velik kristal; podobno kot stopljene ledene kocke, ko se ponovno zamrznejo skupaj, tvorijo samo polikristalni led, namesto da bi se vrnile v prvotno eno-kristalno strukturo.
• Premisleki glede stroškov: tudi pri uporabi tehnologije HPHT standardna praksa vključuje uporabo grafita kot surovine za sintetiziranje novih diamantov-postopek, ki je veliko bolj stroškovno-učinkovitejši od poskusa pridobivanja mikro-prahov iz zavrženega orodja in njihovega naknadnega "stapljanja". Pridobljeni diamantni delci so veliko bolj primerni za neposredno ponovno uporabo kot abrazivi.

 

NASVETI:

Če imate pri roki star diamantni žagin list, lahko kovino raztopite s kemično metodo (kot je nekajurno namakanje v koncentrirani dušikovi kislini), kar povzroči plast bleščečega diamantnega prahu, ki se usede na dno. Vendar je to povsem drugačno od taljenja bloka ledu v vodo in njegovega ponovnega zamrzovanja, bolj podobno čiščenju soli iz mešanice, ki vsebuje pesek.