Kun jij diamantgereedschappen weer in diamanten veranderen?

Kun je diamantgereedschappen weer in diamanten veranderen??

Nee, u kunt een volledig diamantgereedschap niet opnieuw transformeren in een enkele, pure, grote diamant van edelsteen-kwaliteit die geschikt is om opnieuw te worden geslepen.

Als u het echter heeft over het terugwinnen van individuele diamantdeeltjes uit het gereedschap, dan is dit inderdaad een gevestigde industriële techniek.

 

 

Waarom kan het hele gereedschap niet worden "teruggedraaid" in één enkele diamant?
1 Fundamenteel verschil:

Een diamantgereedschap (zoals een zaagblad, boor of slijpschijf) is geen massief blok pure diamant. Het bestaat doorgaans uit twee hoofdcomponenten:

• Diamantdeeltjes: kleine diamantkristallen-synthetisch of natuurlijk-die als snijkanten dienen.
• Bonding Agent: Het matrixmateriaal dat de diamantdeeltjes aan elkaar "bindt". Dit bestaat doorgaans uit metaalpoeders (zoals kobalt, brons of ijzer), harsen of keramiek. Het bindmiddel neemt het grootste deel van het volume van het gereedschap voor zijn rekening.

 

2 Structureel compromis:

Tijdens de vervaardiging van diamantgereedschappen worden de diamantdeeltjes en het bindmiddel aan elkaar gesinterd of hardgesoldeerd onder omstandigheden van hoge temperatuur (mogelijk meer dan 1000 graden) en hoge druk. Dit proces creëert een onomkeerbare chemische en fysieke binding. Om ze te scheiden moet men destructieve methoden gebruiken-zoals zuuroplossing, elektrolyse of hoge-temperatuuroxidatie-om het bindmiddel te verwijderen.

 

3 Thermische schade:

Zowel tijdens de vervaardiging van het gereedschap als gedurende de gehele levensduur ervan kunnen de oppervlakken van de diamantdeeltjes grafitisering ondergaan (de transformatie van diamant in de stabielere vorm van grafiet bij hoge temperaturen), ingekapseld raken door metaal of microscheurtjes- ontwikkelen. Zelfs als ze met succes worden hersteld, zullen hun structurele integriteit en kristallijne vorm zijn aangetast, waardoor ze niet in staat zijn terug te keren naar hun oorspronkelijke, hoogwaardige diamantstaat.

Hoe gaat het "Diamantdeeltjes teruggevonden" in een industriële omgeving? (Het proces dat het dichtst in de buurt komt van wat u voor ogen had als "terugkeren")
Wanneer een diamantgereedschap het einde van zijn levensduur bereikt, gebruiken gespecialiseerde faciliteiten de volgende processen om de ingebedde diamantdeeltjes terug te winnen. Deze teruggewonnen deeltjes kunnen vervolgens worden hergebruikt bij de vervaardiging van nieuwe schuurmiddelen, oppervlaktecoatings of gereedschappen van lagere- kwaliteit:

1. Verpletteren: Het afgedankte gereedschap wordt mechanisch in kleinere fragmenten verpletterd.
2. Chemische of elektrochemische oplossing: Sterke zuren (zoals koningswater of salpeterzuur) of elektrolytische oplossingen worden gebruikt om het metaalbindmiddel grondig op te lossen. Het bindmiddel wordt omgezet in een metaalzoutoplossing, terwijl de diamantdeeltjes-die bestand zijn tegen sterke zuren en elektrisch niet-geleidend- intact blijven en achterblijven. Scheiding en zuivering: Door middel van methoden zoals filtratie, centrifugeren en scheiding door zwaartekracht worden diamantdeeltjes gescheiden van restmaterialen; vervolgens worden sterke alkaliën of fluorwaterstofzuur gebruikt om oppervlakteverontreinigingen weg te spoelen.
3. Drogen en classificeren: Het resultaat is een verzameling pure diamantdeeltjes die hun oorspronkelijke afmetingen behouden. Ze zijn vrijwel identiek aan de deeltjes die vóór de gereedschapsproductie werden gebruikt, afgezien van mogelijk iets ruwere oppervlakken of de aanwezigheid van kleine micro-scheurtjes.

Kernpunt:

Het teruggewonnen materiaal bestaat uit talloze kleine, enkele-kristaldiamantdeeltjes (poeder), in plaats van één enkel groot, transparant ruw diamantkristal. De grootte en vorm van deze deeltjes zijn precies dezelfde als die oorspronkelijk in de gereedschappen waren ingebed (meestal variërend van 80 tot 400 mesh-dat wil zeggen, 0,18 mm tot 0,037 mm).

 

Wetenschappelijk gezien is het vrijwel onmogelijk om dit te bereiken om de volgende redenen:

• Thermodynamische beperkingen: Onder standaard atmosferische druk bestaat diamant als een metastabiele vorm van koolstof, terwijl grafiet de thermodynamisch stabiele toestand vertegenwoordigt. Voor het samensmelten van kleine deeltjes tot één enkele grote massa is een omgeving met hoge-druk en hoge- temperatuur (HPHT) (ongeveer 1500 graden en 50.000–60.000 atmosfeer) vereist. Zelfs onder dergelijke omstandigheden zijn de oppervlakken van de kleine deeltjes zeer gevoelig voor omzetting in grafiet voordat fusie kan plaatsvinden.
• Principes van kristalgroei: De groei van een enkele-kristaldiamant vereist een medium van gesmolten metaalkatalysatoren (zoals ijzer of nikkel), waarbij koolstofatomen één voor één op een 'zaadkristal' worden afgezet. Voor-voorgevormde kleine deeltjes kunnen niet simpelweg samensmelten tot één groot kristal; net zoals hoe gesmolten ijsblokjes, wanneer ze opnieuw samen worden ingevroren, alleen polykristallijn ijs vormen in plaats van terug te keren naar hun oorspronkelijke enkele- kristalstructuur.
• Kostenoverwegingen: zelfs bij het gebruik van HPHT-technologie bestaat de standaardpraktijk erin grafiet te gebruiken als grondstof voor de synthese van nieuwe diamanten-een proces dat veel kosteneffectiever- is dan proberen micro-poeders terug te winnen uit afgedankt gereedschap en deze vervolgens te 'fuseren'. De teruggewonnen diamantdeeltjes zijn veel beter geschikt voor direct hergebruik als schuurmiddel.

 

TIPS:

Als u een oud diamantzaagblad bij de hand heeft, kunt u het metaal op een chemische manier oplossen (bijvoorbeeld door het enkele uren in geconcentreerd salpeterzuur te laten weken), waardoor een laagje sprankelend diamantpoeder ontstaat dat zich op de bodem nestelt. Dit is echter heel anders dan het smelten van een blok ijs in water en het opnieuw invriezen ervan, meer vergelijkbaar met het zuiveren van zout uit een mengsel dat zand bevat.