PKD- und CVD-Diamanten sind beide wichtige ultraharte Materialien, unterscheiden sich jedoch grundlegend. PKD bezieht sich auf ein Material, während CVD einen Herstellungsprozess beschreibt. Wenn wir „CVD-Diamant“ sagen, meinen wir normalerweise Diamanten, die durch das CVD-Verfahren hergestellt wurden.
Mit PCD-CVD-Diamant
Natur Ein Verbundmaterial Ein Herstellungsprozess; Das Produkt ist reiner Diamant
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Besonderheit |
PCD |
CVD-Diamant |
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Natur |
Ein Verbundwerkstoff |
Ein Herstellungsprozess; Das Produkt ist reiner Diamant |
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Produktion |
Mikrometergroße Diamantpartikel werden unter hohem Druck (5–6 GPa) und hoher Temperatur (1300–1600 Grad) mit einem Metallbindemittel zu festen Blöcken gesintert |
Kohlenstoffhaltige Gase (z. B. Methan) werden bei hoher Temperatur (größer oder gleich 1800 Grad) und niedrigem Druck zersetzt und scheiden reinen Diamanten auf einem Substrat ab |
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Bilden |
Massive Blöcke oder Scheiben (Millimeterdicke), meist an Werkzeughalter angelötet |
Dünne Filme (einige bis mehrere zehn Mikrometer) oder eigenständige dicke Filme/Substrate |
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Zusammensetzung |
Diamantpartikel + Metallbinder (z. B. Kobalt, Silizium) |
Reiner Diamant ohne Metallbindung |
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Schlüsseleigenschaften |
Hohe Zähigkeit, schlag{0}beständig; absorbiert Stöße gut; Härte geringer als CVD; Wärmeleitfähigkeit ~560 W/m·K |
Extremely hard and wear-resistant (hardness >9000 HV); Standzeit 1,5- bis 10-fach länger als bei PKD; hohe Wärmeleitfähigkeit (1000–2000 W/m·K); chemisch inert, geringe Reibung; spröde mit schlechter Schlagfestigkeit |
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Abwicklung & Bewerbungen |
Einfachere Bearbeitung mit EDM-, Laser- oder Ultraschallverfahren; Wird häufig für Drahtziehmatrizen, Fräser und Bohrer verwendet |
Harder to machine, requiring laser engraving or long diamond grinding; ideal for high-precision, continuous cutting tools; suitable for graphite, ceramics, high-silicon aluminum alloys (>12 % Si), SiC und andere harte-spröde Nicht-metalle |
Wie werden PKD-Materialien mit Laser bearbeitet?
Kernmechanismus: Laserstrahlen mit hoher-Energie-Dichte schmelzen oder verdampfen das Material schnell und ermöglichen so das Schneiden, Bohren oder Gravieren. Verschiedene Laser unterscheiden sich in der Art und Weise, wie sie die von der Hitze betroffenen Zonen-behandeln:
Faser-/QCW-Laser: Typische Schnittbreite ~0,2 mm, Wärmeeinflusszone ~0,1 mm. Moderate Kosten, hohe Effizienz (QCW-Faserlaser können mit 12–15 mm/s schneiden), geeignet für verschiedene PKD-Bearbeitungsaufgaben.
Die Präzisionslaserausrüstung von YCLaser wird zum Schneiden und Bohren von Materialien wie Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid, PKD-Diamant und polykristallinem Silizium verwendet.
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