Способ подготовки под диффузионную сварку алмазных кристаллов Советский патент 1976 года по МПК B23K31/00 

В известном способе подготовки материалов под диффузионную сварку производят металлизацию соединяемых поверхностей. При этом нельзя получить качественное сварное соединение при сварке алмазных кристаллов.

Прелагаемый способ заключается в том, что после металлизации удаляют- наружный слой чистого металла, получая на поверхностях алмазнометаллический слой.

На обезжиренные грани исходных алмазных частиц наносят пасту (например, кисточкой), состоЯ1цую из окиси металла (например, платины), растертой на отстоявшемся и осветленном растворе канифоли в скипидаре (из расчета приблизительно 200 т канифоли на 1 л скипидара) до получения совершенно однородной смеси, консистенцией напоминающей густую сметану. Пасту наносят на грани исходных алмазных частиц до тех пор, пока эти грани не будут равномерно покрыты, как бы окрашены тонким слоем массы. Исходные алмазные кристаллы (частицы) с нанесенным на их обезжиренные параллельные грани слоем окиси металла насыпают в железные ванночки и ставят в сушильный шкаф для просутики при температуре приблизительно 90 - 100° С, после чего в этих же

ванночках их переносят в печь с восстановительной атмосферой. При нагреве в печи в первую очередь выделяются летучие компоненты, т.е. пары скипидара и канифоли, вслед за чем ;начинается процесс восстановления металла на гранях исходных кристаллов (частиц).

При нагреве исходньгх алмазны.х кристаллов с нанесенным на их обезжиренные параллельные гра-. ни слоем окиси металла в печи с восстановительной атмосферой происходят два процесса: процесс восстановления окиси металла до металла и процесс диффузии, т.е. проникновения восстановленных часгиц металла в тело исходного алмазного кристалла, с которым они непосредственно со1 рикасаются. Диффузия восстановленных частиц металла в тело исходного алмазного кристалла объясниется повышенной активностью вешеств (в данном случае металлов) в момент их образования.

Исходные алмазные частицы с нанесенным на соответствующие грани слоем металла нагревают в печи с восстановительной атмосферою в течение 6-7 час при 900-950°С , после чего охлаждают и вынимают из печи ванночки с исход1и 1ми алмазными кристаллами (частицами). Эти кристаллы со стороны металлизируемых граней имеют три слоя:

первьй - наружный в виде металдаческой пленки, второй - алмаз с продиффундированными в него частиизми металла (например, платины) и третий алмаз. Так как между этими слоями не существует резкой границы, то все три слоя вместе образуют монолит.

Подобные монолиты при металлизации алмазов могут быть получены не только способом восстановления окисных соединений различных металлов, но и некоторыми другими способами, связанными с образованием металлов при металлизации граней исходных (свариваемых) алмазных частиц, т.е. способами, связанными с повышенной активностью веществ (в частности, металлов) в момент их образования. К числу таких способов можно отнести карбонильный способ металлизации алмазов путем разложения галлоидных или низколетучих металлосодержащих соединений ( высокочастотной ионизацией паров металлосодержащих саехшнений в постоянном злектрическом поле) и др.

Наружный слой (металлическую пленку) снимают с граней исходных алмазных частиц (например, механообработкой или растворением в смеси

кислот), а поверхность второго (алмазнометаллического) слоя (алмаза с продиффундированными в него частицами металла) полируют и обезжиривают, т.е. у исходных алмазных частиц полируют и

обезжиривают грани, по которым намечено соединить зти частицы между собой.

На зтом заканчивается получение полуфабрикатов - исходных алмазных кристаллов (частиц) с заданной кристаллографической ориентацией и

диффузионными алмазно-металлическими слоями на гранях, по которым их намечают сварить в вакууме.

16Формула изобретения

Способ подготовки под диффузионную сварку алмазных кристаллов, при котором производят металлизацию соединяемых поверхностей о т л и20 чающийся .тем, что, с целью повыщения качества сварного соединения, после металлизации удаляют наружный слой чистого металла, получая на поверхностях алмазно-металлический слой.