PVD-Diamant steht für Physical Vapor Deposition Diamant. Es handelt sich um ein Verfahren zur Abscheidung einer Schicht aus reinem polykristallinem Diamant auf die Oberfläche eines vorgefertigten herkömmlichen PCD-Bauteils (polykristalliner Diamant). PKD ist eine Klasse superharter Werkstoffe, die durch Verfestigung von synthetischen Diamantkörnern bei hohen Temperaturen und unter hohem Druck hergestellt werden. PKD wird in der Industrie in vielen Bereichen eingesetzt, z. B. beim Bohren von Gestein, beim Schneiden von Metall, im Bergbau, im Bauwesen, bei Abbruchwerkzeugen und bei der Holzbearbeitung. Allerdings kann es bei PKD-Werkzeugen zu Brüchen und katastrophalen Brüchen kommen, so dass ihre Korrosionsbeständigkeit, thermische Stabilität und Verschleißfestigkeit verbessert werden müssen.
Die PVD-Diamantbeschichtung auf HTHP-PCD-Diamant ist eine Technologie, die diese Probleme angeht. Dabei wird eine Schicht aus reinem polykristallinem Diamant auf die Oberfläche eines vorgefertigten konventionellen PKD-Bauteils durch physikalische oder chemische Abscheidung aus der Dampfphase aufgebracht. PVD und CVD sind zwei Methoden für die Diamantbeschichtung.
Beim PVD-Verfahren wird eine Schicht aus reinem polykristallinem Diamant durch physikalische Gasphasenabscheidung auf die Oberfläche des PKD-Bauteils aufgebracht. Das PKD-Bauteil wird in eine Vakuumkammer gelegt, und ein hochenergetischer Strahl oder ein Plasma wird verwendet, um das Diamantmaterial zu verdampfen. Der verdampfte Diamant kondensiert dann auf der Oberfläche des PKD-Bauteils und bildet eine dünne Schicht aus Diamantbeschichtung.
Beim CVD-Verfahren wird eine Schicht aus reinem polykristallinem Diamant durch chemische Gasphasenabscheidung auf die Oberfläche des PKD-Bauteils aufgebracht. Bei diesem Verfahren wird ein Diamantkeim, d. h. eine dünne Scheibe Diamant, ausgewählt und gründlich gereinigt. Der Diamantkeim wird in der Regel aus einem hochwertigen Diamanten entnommen, der durch Verfestigung bei hohen Temperaturen und hohem Druck hergestellt wurde. Der gereinigte Diamantkeim wird in eine Wachstumskammer gelegt und ein Gasgemisch wird in die Kammer eingeleitet. Die Gase reagieren und bilden ein Plasma, in dem sich das Diamantmaterial auf der Oberfläche des PKD-Bauteils ablagert und eine Diamantschicht bildet.
Sowohl PVD- als auch CVD-Diamantbeschichtungen verbessern die Korrosionsbeständigkeit, die thermische Stabilität und die Verschleißfestigkeit von PKD-Komponenten. Die PVD- und CVD-Verfahren ermöglichen eine genauere Kontrolle über die Umgebung in der Wachstumskammer, was zu verbesserten Eigenschaften des polierten Diamanten führt. Es ist jedoch zu beachten, dass die Größe von im Labor gezüchteten CVD-Diamanten derzeit begrenzt ist. Der größte bekannte polierte, im Labor gezüchtete CVD-Diamant hat 3,23 Karat.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass PVD-Diamant ein Verfahren ist, bei dem eine Schicht aus reinem polykristallinem Diamant durch physikalische Abscheidung aus der Gasphase auf die Oberfläche eines vorgefertigten herkömmlichen PKD-Bauteils aufgebracht wird. Dieses Verfahren verbessert die Korrosionsbeständigkeit, die thermische Stabilität und die Verschleißfestigkeit von PKD-Werkzeugen. CVD-Diamant ist ein weiteres Verfahren zur Diamantbeschichtung, bei dem eine Schicht aus reinem polykristallinem Diamant durch chemische Gasphasenabscheidung auf die Oberfläche des PKD-Bauteils aufgebracht wird. Sowohl PVD- als auch CVD-Diamantbeschichtungen haben ihre Vorteile und tragen dazu bei, die Leistung von PKD-Komponenten in verschiedenen industriellen Anwendungen zu verbessern.
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