Способ определения концентрации металлических включений в образцах синтетического алмаза

 

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