Le temperature del rivestimento diamantato possono variare in modo significativo a seconda del processo utilizzato.
Qual è la temperatura del rivestimento diamantato? 5 punti chiave da conoscere
1. Deposizione chimica da vapore (CVD)
Nella CVD, la temperatura del substrato può raggiungere gli 800°C e i 1051,6°C (1472°F - 1925°F).
Questa temperatura è superiore alla temperatura di tempra dell'acciaio.
La maggior parte dei gioielli e degli orologi realizzati con materiali a basso punto di fusione non può sopportare queste temperature elevate.
2. Deposizione fisica da vapore (PVD)
Nella PVD, la temperatura media è molto più bassa, compresa tra 70°C e 398,8°C (158°F - 750°F).
Questo intervallo di temperature è adatto a quasi tutti i materiali, comprese le materie plastiche.
3. Espansione e contrazione termica
Durante il processo di deposizione del diamante, il substrato tende a espandersi e poi a contrarsi per tornare alla sua spaziatura reticolare originale a temperatura ambiente.
Il rivestimento in diamante, con il suo coefficiente di espansione termica molto ridotto, rimarrà relativamente intatto dalla variazione di temperatura.
Ciò comporta notevoli tensioni di compressione nei rivestimenti diamantati, che potrebbero causare l'inarcamento del substrato, la formazione di crepe, lo sfaldamento o addirittura il distacco dell'intero film dalla superficie del substrato.
4. Selezione del materiale dell'utensile
La scelta corretta del materiale degli utensili è fondamentale per la buona riuscita del rivestimento diamantato.
L'elevata temperatura prolungata durante il processo di rivestimento può danneggiare la maggior parte dei materiali, ad eccezione degli utensili da taglio in carburo di tungsteno e ceramica cementati.
Per un'adesione ottimale del rivestimento, è necessario utilizzare un carburo di tungsteno di grado C-2 con un legante al 6% di cobalto e una granulometria del carburo di tungsteno superiore a un micron.
5. Preparazione del processo di rivestimento
Il processo di rivestimento prevede un'accurata preparazione degli utensili prima del rivestimento diamantato.
I pezzi vengono puliti e sottoposti a una preparazione chimica in due fasi per irruvidire la superficie del carburo per migliorare l'adesione meccanica e rimuovere il cobalto, che è velenoso per la crescita del diamante.
I pezzi vengono quindi caricati in una camera contenente gas idrogeno e metano.
Fili di tungsteno riscaldati a oltre 2.300°C (4.172°F) vengono utilizzati per rompere le molecole di gas e riscaldare gli utensili a oltre 750°C (1.382°F).
In condizioni adeguate, gli atomi di carbonio attivato si ricombinano in cristalli di carbonio e crescono insieme per formare una pellicola di diamante puro sull'intera superficie dell'utensile.
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