Dokážete premeniť diamantové nástroje späť na diamanty?

Dokážete premeniť diamantové nástroje späť na diamanty?

Nie, celý diamantový nástroj nemôžete premeniť späť na jediný, čistý, veľký diamant-kvality drahokamov, ktorý je vhodný na rezanie.

Ak však hovoríte o získavaní jednotlivých diamantových častíc z nástroja, potom áno-toto je dobre-zavedená priemyselná technika.

 

 

Prečo sa nedá celý nástroj „premeniť späť“ na jediný diamant?
1 Základný rozdiel:

Diamantový nástroj (napríklad pílový kotúč, vrták alebo brúsny kotúč) nie je pevný blok čistého diamantu. Zvyčajne sa skladá z dvoch hlavných komponentov:

• Diamantové častice: Drobné diamantové kryštály-buď syntetické alebo prírodné{1}}, ktoré slúžia ako rezné hrany.
• Spojivo: Matricový materiál, ktorý „spája“ častice diamantu dohromady. Zvyčajne sa skladá z kovových práškov (ako je kobalt, bronz alebo železo), živíc alebo keramiky. Väčšinu objemu nástroja tvorí spojivo.

 

2 Štrukturálny kompromis:

Počas výroby diamantových nástrojov sa častice diamantu a spojivo spekajú alebo spájkujú spolu za podmienok vysokej teploty (potenciálne presahujúcej 1000 stupňov) a vysokého tlaku. Tento proces vytvára nezvratnú chemickú a fyzikálnu väzbu. Na ich oddelenie je potrebné použiť deštruktívne metódy-ako je rozpúšťanie kyselinou, elektrolýza alebo vysokoteplotná {4}oxidácia- na odstránenie spojiva.

 

3 Tepelné poškodenie:

Počas výroby nástroja aj počas jeho prevádzkovej životnosti môžu povrchy diamantových častíc podliehať grafitizácii (premena diamantu na stabilnejšiu formu grafitu pri vysokých teplotách), môžu byť zapuzdrené kovom alebo môžu vzniknúť mikro-trhliny. Aj keď sa úspešne obnoví, ich štrukturálna integrita a kryštalická forma budú narušené, takže sa nebudú môcť vrátiť do pôvodného,-kvalitného diamantového stavu.

ako sa máš"Obnovené diamantové častice"v priemyselnom prostredí? (najbližší proces k tomu, čo ste si predstavovali ako "návrat späť")
Keď diamantový nástroj dosiahne koniec svojej životnosti, špecializované zariadenia použijú nasledujúce procesy na obnovu vložených diamantových častíc. Tieto získané častice sa potom môžu znova použiť pri výrobe nových brusív, povrchových náterov alebo nástrojov nižšej{1}}triedy:

1. Drvenie: Vyradené nástroje sa mechanicky rozdrvia na menšie úlomky.
2. Chemické alebo elektrochemické rozpúšťanie: Na dôkladné rozpustenie kovového spojiva sa používajú silné kyseliny (ako je aqua regia alebo kyselina dusičná) alebo elektrolytické roztoky. Spojivo sa premení na roztok kovovej soli, zatiaľ čo diamantové častice-odolné voči silným kyselinám a elektricky nevodivé-zostanú nedotknuté a zostanú. Separácia a čistenie: Pomocou metód, ako je filtrácia, centrifugácia a gravitačná separácia, sa diamantové častice oddelia od zvyškových materiálov; následne sa na zmytie povrchových nečistôt používajú silné alkálie alebo kyselina fluorovodíková.
3. Sušenie a klasifikácia: Výsledkom je zbierka čistých diamantových častíc, ktoré si zachovávajú svoje pôvodné rozmery. Sú takmer totožné s časticami používanými pred výrobou nástroja, s výnimkou potenciálne mierne drsnejších povrchov alebo prítomnosti drobných mikro-trhlín.

Kľúčový bod:

Získaný materiál pozostáva z nespočetného množstva drobných, jedno{0}}kryštálových diamantových častíc (prášok), a nie z jedného veľkého, priehľadného surového diamantového kryštálu. Veľkosť a tvar týchto častíc sú presne rovnaké ako tie, ktoré boli pôvodne vložené do nástrojov (zvyčajne v rozsahu od 80 do 400 mesh-, tj 0,18 mm až 0,037 mm).

 

Vedecky povedané, dosiahnuť to je prakticky nemožné z nasledujúcich dôvodov:

• Termodynamické obmedzenia: Pri štandardnom atmosférickom tlaku existuje diamant ako metastabilná forma uhlíka, zatiaľ čo grafit predstavuje termodynamicky stabilný stav. Zlúčenie malých častíc do jednej veľkej hmoty vyžaduje prostredie s vysokým-tlakom a vysokou-teplotou (HPHT) (približne 1500 stupňov a 50 000 – 60 000 atmosfér). Dokonca aj za takýchto podmienok sú povrchy malých častíc veľmi náchylné na premenu na grafit predtým, ako môže dôjsť k fúzii.
• Princípy rastu kryštálov: Rast jedného-kryštálového diamantu vyžaduje médium z roztavených kovových katalyzátorov (ako je železo alebo nikel), v ktorých sú atómy uhlíka ukladané jeden po druhom na „zárodočný kryštál“. Pred-formované malé častice sa nemôžu jednoducho „zlúčiť“ a vytvoriť jeden veľký kryštál; podobne ako roztopené kocky ľadu, keď sa znova zmrazia, vytvoria iba polykryštalický ľad, a nie vracajú sa k svojej pôvodnej-kryštalickej štruktúre.
• Úvahy o nákladoch: Aj keď sa používa technológia HPHT, štandardná prax zahŕňa použitie grafitu ako suroviny na syntézu nových diamantov-proces, ktorý je oveľa nákladovo{1}}efektívnejší než pokusy získať mikro-prášky z vyradených nástrojov a následne ich „taviť“. Získané diamantové častice sú oveľa vhodnejšie na priame opätovné použitie ako abrazíva.

 

TIPY:

Ak máte po ruke starý diamantový pílový kotúč, môžete kov rozpustiť chemickou metódou (napríklad niekoľkohodinovým namáčaním v koncentrovanej kyseline dusičnej), čím vznikne vrstva iskrivého diamantového prášku, ktorá sa usadzuje na dne. Je to však úplne odlišné od roztopenia bloku ľadu do vody a jeho opätovného zmrazenia, skôr ako čistenie soli zo zmesi obsahujúcej piesok.