Способ определения концентрации металлических включений в образцах синтетического алмаза Советский патент 1980 года по МПК G01N27/76 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ В СИНТЕТИЧЕСКИХ АЛМАЗАХ

Известен способ определения металли ческих включений в синтетических алмазах с помощью рентгеновскихснимкову1 Этот способ позволяет определить nond-жение массивного остатка, металла- катализатора и крупных металлических включений, однако не дает возможности судить о распределении мелкодисперсных металлических включений. Кроме того, для реализации способа требуются дорогостоящая рентгеновская установка и специально оборудованное помещение. Известен также способ контроля количества металлических включений 2, основанный на измерении тангенса угла диэлектрических потерь, зависящего Ът 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 пкпючений, не превьпиакнцое 0,2-О,3%, Наиболее близким к изобретению является способ неразрущающего контроля , заключающийся в измерении сигналов электромагнитных датчиков, зависяпих от количества и размеров металлических включений в образцах синтетических алмазов; помещенных в датчик з. Этот способ поз&опяет контролировать образцы практически с любым содержанием металлических включений. Однако и этим способом можно определить только интегральное содержание металлических включений. Цель изобретения - локальный контроль распределения металлических включений в синтетических алмазах. Для достижения этой цели на исследуемый образец накладывают локальное переменное магнитное поле, переметающееся с заданной скоростью от осител}.1ю образца и направлотое порпе1щикуляр)ю поверхности посдодиего, иопрерьш1ю намеряют магнитную восприимчивость с последующим расчетом произволиой ;.агнптпой .осприимчнвсюти по длине перемещения..

Предложенный способ обеспечивает определение не только интегрального содержания металлических включений в образце, но и характера распределения вклчений по образцу .в направлении его перемещения.

Способ ибпольауют для контроля ме таллических включений в, синтетических алмазах типа карбонадо АС ПК с ферромагнитным металлом-катализатором.

Пример, Индукционный датчик помещают в переменное электромагнитно поле, ограниченное экраном. В датчик вводят офазец таким образом, что силовые линии электромагнитного поля направлены перпендикулярно направлению перемещения образца,

На фиг, 1-3 15)иведены графики зависимости производной сигнала датчика %- от величины перемещения используемого образца карбонадо, на котсфых указаны точки и области, характеризующие распределение металлических включений вдоль цилиндрического образца. Начало координат соответствует краю образца со стороны подкатализаторной 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 сечения металла-катализатора.

Для производства алмазных резцов определенного типа необходима подкатализаториая зона с однородным распределением металлических включений длиною не менее, 2 мм, ПодКатализаторная зона рассмотренного офазца имеет длину 2,7 мм. После сощлифовки области с резко неоднородным распределением металла слетается подКатализаторная зона с однородным расйределением металла длиною 2 мм, что достйточно для производства качественных реэдов,

П р и м е р 2. Подкатализаторная зона (фиг, 2,а-б) образца карбонадо 2,2 мм, зона (а) с неоднородным распределением металла 1 мм, при сошлифовке этой области зона с однородным распределением металла равняется 1,1 м

Режущая часть инструмента при испош зовании такого алмаза будет ослаблена.

П р и м е р 3, Образен, характеризуемый кривой на фиг, 3, не пригоден для изготовления указанного типа резцов, так как Подкатализаторная 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 помсяцью простых радиотехнических устройств в прои;жодстаенных условиях предложенным спосббом производят индивидуальный неразрушающий KOHTpojn синтезированных образцов и по характеру распределения металлических включений определяют пригодность указанных образцов для использования в том или ином типе инструмента.

Формула изобретения

Способ определения концентрации металлических включений в синтетичес1 их алмазах, основанный на измерении магнитной восприимчивости исследуемого образца, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью определения локальных концентраций металлических включений, на исследуемый образец накладь1вают локальное переменное магнитное поле, перемещающееся с заданной скоростью относительно офазца и направленное перпендикулярно поверхности последнего, непрерывно измеряют магнитную восприимчивость с последующим расчетом производной магнитной восприимчивости по длине пере Крещения.

Источники информации, щзинятые во внимание при экспертизе

1,Осокина О. А, и др. Контроль размеров подкатализаторной зоны поликристаллов карбонадо методом рентгеносъемки, Алмазы и сверхтвердые материалы 1975, N9 8, с, 1,

2,Капиткин В, С. и др. Диэлектричекие характеристики порсяиков алмаза и кубонита в диапазоне СВЧ, синтетические алмазы. Научно-производственный сбфник N9 2, JL970 г,, с, 34,

3,Авторское свидефельство СССР N9 397835, кл, GO1N 27/76, 1974 (прототип).