EuroWire January 2015

Техническая статья

4 Испытания на применение нано-фильер

острой характеристической пикой для алмаза (sp 3 углерод) является 1,332см -1 . Для нанокристаллических алмазных пленок, единственной острой характеристической пикой для алмаза (sp 3 углерод) является 1,339см -1 . А размытый максимум около 1,580см -1 соответствует аморфному углероду или неалмазному углероду (sp 2 углерод). Можно предположить, что стандартная поликристаллическая пленка содержит меньше неалмазных компонентов. Для нанокристаллических алмазов алмазная полоса при 1,332см -1 значительно расширена, а интенсивность комбинационного рассеяния - около 1,560см -1 , отчетливо виден контур. Расширение алмазной полосы в результате уменьшения размера гранул до нанометрического масштаба и присутствие комбинационного рассеяния при 1,560см -1 объясняется увеличением компонентов, связанных графитовым или аморфным углеродом sp 2 на границах гранул на пленках. Рамановское рассеяние в 50~60 раз больше для углерода, связанного sp 2 по сравнению с углеродом, связанным sp 3 , поэтому алмазный компонент доминирует в пленках. Рамановский спектр нанокристаллической алмазной пленки на рисунке 3 можно рассматривать как изображение поверхности композитной алмазной пленки, так как рамановский спектр показывает структуру верхнего слоя пленки. Профили поверхности стандартной поликрис та л личе с ко го и нанокристаллического алмазного композитного покрытия прошли испытания с одной и той же толщиной на пяти образцах отбора проб при помощи профилометра, и результаты шероховатости поверхности (Ra) были 309,64нм и 104,71нм соответственно. Для сравнения, Ra нанокристаллического алмазного композитного покрытия могла достигать 30 нм или даже меньше после механической полировки. Согласно свойствам и анализу нанокристаллическое алмазное покрытие имеет гладкую поверхность и размер гранул около 50 нм, что меньше, чем у стандартных поликристаллических алмазных покрытий. Это является преимуществом перед полировкой алмазных покрытий. Поэтому, фильеры (нано-фильеры) с нанокристаллическим алмазным композитным покрытием можно легко изготавливать, смотри рисунок 4 (с корпусом фильеры), чтобы соответствовать требованиям и износостойкости, и первоклассной обработки и низкому трению с алюминием.

для волочения алюминиевой проволоки

4.1

Стандартные испытания на применение нано-фильер для волочения алюминиевой проволоки

▲ ▲ Рисунок 5. Примение смазки на водной основе для технологии волочения алюминиево- пластиковых трубных компонентов при помощи нано-фильер и вид алюминиевой продукции t

Мы подготовили нано-фильеры с различными техническими параметрами (диаметр отверстий меньше 4 мм) для волочения алюминиевой проволоки, используя вышеуказанную технологию поликристаллического алмазного композитного покрытия и технологию последующей полировки. В соответствии с практическими испытаниями по волочению алюминиевой эмалированной проволоки, выполненными на производственных линиях заказчиков в Китае, нанокристаллические алмазные композитные покрытия показали очень хорошие адгезионные результаты, износостойкость и гораздо более низкое трение поверхности. Нано-фильеры продемонстрировали увеличение срока эксплуатациифильерыприфакторе от 10 до 25, когда скорость волочения была 15 м/с, таким образом, это может не только сэкономить за счет стоимости самой фильеры, но и значительно уменьшить срок замены (только 4% к 10% с предыдущей технологией) и значительно увеличить производительность. Так как коэффициент трения между алмазным поркытиемнано-фильери алюминиевым проводником очень мал (только 0,09), использование нано-фильер может значительно улучшить обработку продукции волочения при отсутствии затирания алюминия на волочильных фильерах. Чрезвычайно высокая износостойкость алмазного покрытия нано-фильер приводит к соблюдению диаметра проволоки, сохраняя при этом сырьевой материал до 1~2%. Кроме того, нано-фильеры используются при высокоскоростном волочении, и являются незаменимыми с точки зрения экологичности и избежания процессов протравки при волочении проволоки. водной смазки в технологиях волочения алюминиевой проволоки и коаксиального кабеля/ алюминиево- пластиковых компонентов труб при помощи нано-фильер В данной работе рассматривается еще одно преимущество нано-фильер. Им является смена метода смазки путем 4.2 Перспектива применения

3 Свойства и

описание фильер с нанокристаллическим алмазным композиционным покрытием (нано-фильер) На рисунках 2a и 2b показана морфоло гия поверхнос ти стандартных поликристаллических и нанокристаллических алмазных покрытий. Для стандартных поликристаллических алмазов, как показанонарисунке2a,напленкепоказан граненая микрокристаллическая алмазная поверхность с размером гранул от 2 до 4 μм. Поверхность очень неровная и состоит из комбинаций гранул {111 и {110}. Для нанокристаллических алмазов, как как показано на рисунке 2b, пленка кажется очень плотной с микрогранулированной морфологией (размер гранул - около 50μм). Морфология поверхности ровная и гораздо более гладкая, чем у поликристаллических алмазных пленок. На рисунке 3 показан рамановский спектр композитных покрытий поликристаллическойалмазнойпленкии нанокристаллической алмазной пленки. Для стандлартных поликристаллических алмазных пленок, единственной

56

www.read-eurowire.com

январь 2015 г.