PVD-Diamant steht für Physical Vapor Deposition Diamond (Diamant aus der Gasphase).
Es handelt sich um ein Verfahren zur Abscheidung einer Schicht aus reinem polykristallinem Diamant auf der Oberfläche eines vorgefertigten herkömmlichen PKD-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 Beschädigungen kommen, so dass eine Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit, der thermischen Stabilität und der Verschleißfestigkeit erforderlich ist.
Was ist PVD-Diamant? 5 wichtige Punkte zum Verstehen
1. Die Grundlagen von PVD-Diamant
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 Gasphasenabscheidung aufgebracht.
PVD und CVD sind zwei Methoden, die für die Diamantbeschichtung verwendet werden.
2. Das PVD-Verfahren
Beim PVD-Verfahren wird eine Schicht aus reinem polykristallinem Diamant durch physikalische Abscheidung aus der Gasphase auf die Oberfläche des PKD-Bauteils aufgebracht.
Das PCD-Bauteil wird in eine Vakuumkammer gelegt, und ein Hochenergiestrahl oder 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.
3. Das CVD-Verfahren
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 Diamantscheibe, 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.
4. Vorteile von PVD- und CVD-Diamantbeschichtungen
Sowohl PVD- als auch CVD-Diamantbeschichtungen verbessern die Korrosionsbeständigkeit, die thermische Stabilität und die Verschleißfestigkeit von PKD-Bauteilen.
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.
5. Zusammenfassung
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass PVD-Diamant ein Verfahren ist, bei dem eine Schicht aus reinem polykristallinem Diamant durch physikalische Gasphasenabscheidung 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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