Способ определения концентрации металлических включений в образцах синтетического алмаза
Патент 714263
Авторы
Классы МПК
Способ определения концентрации металлических включений в образцах синтетического алмаза
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Со рз Советскмк
Соцналнсткческкк
Респубпнк
< 714263 (6E ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.06.77 (21) 2496652118-25 с присоединением заявки М (23) ПриоритетОпубликовано 05.02.80 Бюллетень J%5
Дата опубликования описания 08.02.80 (5l )M. Кл.
601 К 27/76
3Ъвудврствониый комитет
CCCP ю левш изооретеиий в открытий (53) УДК 543.253 (088.8 ) Э. Г. Пель и Л. 3. Понизовский (72) Авторы изобретения
Ордена Трудового Красного Знамени институт физики высоких давлений АН СССР (?I) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ KOHUEHTPAUHH МЕТАЛЛИЧЕСКИХ
ВКЛЮЧЕНИЙ В СИНТЕТИЧЕСКИХ АЛМАЗАХ
Известен способ определения металли ческих включений в синтетических алмазах с помощью рентгеновских снимков 1).
Этот способ позволяет определить полбжение массивного остатка металла- ка- тализатора и крупных металлических вкпочений, однако не дает возможности судить о распределении мелкодисперсных металлических включений. Кроме того, для реализации способа требуются дорогостоящая рентгеновская установка и специально оборудованное помещение.
Йзвестен также способ контроля количества металлических включений (2), основанный на измерении тангенса угла диэлектрических потерь, зависящего Ьт количества, включений. Этот способ по сравнению с рентгеновскими обладает большей чувствительностью, и при его осуществлении используют простое оборудование. Однако он позволяет определить интегральное содержание металлических вкпючеиий, не превышающее 0,2-0,39о. .I
Наиболее близким к изобретению является способ неразрушаюшего контроля, заключающийся в измерении сигналов электромагнитных датчиков, зави- ся их от количества и размеров металS лических включений в образцах синтетических алмазсв, помещенных в датчик (3).
Этот способ позволяет контролировать образцы практически с любым содержа« нием металлических включений. Однако и этим способом можно определить только интегральное содержание металлических включений.
Цель изобретения — локальный контроль распределения металлических вклю15 чений в синтетических алмазах.
Для достижения этой цели на исследуемый образец накладывают локальное переменное магнитное поле, перемещающееся с заданной скоростью относительно образца и направленное перпендикулярно
J поверхности последнего, непрерывно измеряют магнитную восприимчивость с последующим расчетол1 производной г.,егннтнои оснриимчивости по длине перемещепия.
Предложенный способ обеспечивает определе п е не только интегрального содержания металлических включений в образце, но и характера распределения включений по образцу в направлении его пер емеще ния.
Способ используют для контроля металлических включений в синтетических алмазах типа карбонадо АСПК с ферромагнитным металлом-катализатором.
Пример 1. Индукционный датчик помешают в переменное электромагнитное поле, ограниченное экраном. В датчик вводят образец таким образом что силовые линии электромагнитного поля на. правлены перпендикулярно направлению перемещения образца.
На фиг. 1 - 3 приведены графики зависимости производной сигнала датчика — от величины перемещения Х фЧ сГх используемого образца карбонадо, на которых указаны точки и области, характеризующие распределение металлических включений вдоль цилйндрического образца. Начало координат соответствует краю образца со стороны подкатапиэаторной области; отрезок а - части подкатализаторной области с резко неоднородным распределением металлических включений; точка б - слою с максимальным градиентом концентрации металла в подкатализаторной зоне; точка в - границе . массивного металла - катализатора, отрезок г - области резких изменений б сечения металле-катализатора.
Для производства алмазных резцов определенного типа необходима подкатализаторная зона с однородным распредежнием металлических включений длиною не менее. 2 мм. Подкатализеторная зона рассмотренного образца имеет длину 2,7 мм. После сошлифовки области с резко неоднородным распределением металле остается подкатализаторная зона с однородным распределением металла длиною 2 мм, что достаточно для производства качественных резцов.
Пример 2. Подкатализаторнея зоне (фиг. 2,а-б) образца карбонедо
2,2 мм, зона (а) с неоднородным распределением металла 1 мм, при сошлифовке этой области зона с однородным распределением металла равняется 1,1 мм.
15
25 Формула изобретения
Я
4
Режущая часть инструмента при использовании такого алмаза будет ослаблена.
Пример 3. Образец, характеризуемый кривой на фиг. 3, не пригоден для изготовления указанного типа резцов, так как подкетализаторная зона меньше 2 мм. Кроме. того, вся подкатализаторная зона резко неоднородна по . содержанию металлических включений, и таким образом, рабочая часть любого инструмента, в котором этот образец мог бы использоваться, будет ослаблена.
С помощью простых радиотехнических устройств в прои:.еодственных условиях ° предложенным способом производят ин дивидуальный неразрушающий контроа синтезированных образцов и по характеру распределения металлических включений определяют пригодность указанных образцов для использования в том или ином типе инструмента.
Способ определения концентрации металлических включений в синтетических алмазах, основанный на измерении магнитной восприимчивости исследуемого образца, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью определения локальных концентраций металлических включений, на исследуемый образец накладывают локальное переменное магнитное поле, перемещающееся с заданной скоростью относительно образца и направленное перпендикулярно поверхности последнего, непрерывно измеряют магнитную восприимчивость с последующим расчетом производной магнитной восприимчивости по длине перемещения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Осокина О. А. и др. Контроль размеров подкатализаторной зоны поликристаллов карбонедо методом рентгеносьемки. Алмазы и сверхтвердые материалы", 1975, № 8, с. 1.
2. Капиткин В. С. и др. Диэлектрические характеристики порошков алмаза и кубонита в диапазоне СВЧ, синтетические алмазы.. Научно-производственный сборник № 2, 1970 г., с. 34, 3. Авторское свидетельство СССР № 397 835, кл. 601 И 27/7 6, 1 974 (прототип) .
714263
: Фиг.2
С ос дщителв Н, Шпинвков
Редактор Т. Орловская ТехредМ. Кетемеш Корректор Я. Веселовская
Заказ 9 27 5/39
dU
4к
У
kg Pd
d0
Ук р усюИ
Тираж 1019 . Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035,,Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП " Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4