זיהומים ושיטות גילוי של אבקת מיקרוכימיקלים של יהלום

אבקת יהלומים מקומית מכילה יותר סוגי גביש יחיד כחומר גלם, אך תכולת הזיהומים הגבוהה שלה וחוזק נמוך, וניתן להשתמש בה רק בשוק בעל ביקוש נמוך למוצרים. מספר יצרני אבקת יהלומים מקומיים משתמשים ביהלום גביש יחיד מסוג I1 או מסוג סצ'ואן כחומר גלם לייצור אבקת יהלומים, יעילות העיבוד שלה גדולה בהרבה מאבקת יהלומים רגילה, מה שיכול לענות על הביקוש של שוק יוקרתי. אבקת יהלומים בעלת קשיות גבוהה ועמידות טובה בפני שחיקה, נמצאת בשימוש נרחב בחיתוך, השחזה, קידוח, ליטוש ותחומים אחרים. עם התפתחות והתקדמות המדע והטכנולוגיה, הביקוש בשוק לאבקת יהלומים הולך וגדל, ודרישות האיכות הולכות וגדלות. עבור אבקת יהלומים, כמות הזיהומים באבקת היהלום משפיעה ישירות על איכות המוצר וביצועי האבקה.
מינים נכים
זיהומים באבקת היהלום מתייחסים לרכיבים שאינם פחמן באבקת היהלום, אשר ניתן לחלקם לזיהומים חיצוניים גרגיריים וזיהומים פנימיים. הזיהומים החיצוניים של החלקיקים מוכנסים בעיקר מחומרי גלם ותהליכי ייצור, כולל סיליקון, ברזל, ניקל, סידן, מגנזיום וקדמיום; הזיהומים הפנימיים של החלקיקים מוכנסים בתהליך הסינתזה של היהלום, בעיקר ברזל, ניקל, קובלט, מנגן, קדמיום, נחושת וכו'. זיהומים באבקת היהלום ישפיעו על תכונות פני השטח של חלקיקי האבקה, כך שהמוצר לא יהיה קל לפיזור. ברזל, ניקל וזיהומים אחרים גם יגרמו למוצר לייצר דרגות שונות של מגנטיות, יישום האבקה.
שיטת גילוי זיהומים
ישנן שיטות רבות לגילוי תכולת טומאה באבקת יהלום, כולל שיטת משקל, ספקטרוסקופיית פליטה אטומית, ספקטרוסקופיית בליעה אטומית וכו', ניתן לבחור שיטות גילוי שונות בהתאם לדרישות שונות.
ניתוח גרווימטרי
שיטת המשקל מתאימה לניתוח וגילוי של תכולת הטומאה הכוללת (לא כולל חומרים נדיפים דליקים בטמפרטורת הבעירה). הציוד העיקרי כולל תנור מייפר, משקל אנליטי, כור היתוך חרסינה, מייבש וכו'. שיטת הבדיקה לתכולת הטומאה בתקן מוצר המיקרו-אבקה היא שיטת אובדן שריפה בטמפרטורה גבוהה: דגימה בהתאם להוראות ומביאה את דגימת הבדיקה לכור היתוך עם משקל קבוע, מניחים את כור היתוך המכיל את הדגימה לבדיקה בתנור עם 1000℃ למשקל קבוע (טמפרטורה מותרת + 20℃), המשקל השיורי הוא מסה שונה, ומחושב אחוז המשקל.
2, ספקטרומטריית פליטה אטומית, ספקטרוסקופיית בליעה אטומית
ספקטרוסקופיית פליטה אטומית וספקטרוסקופיית בליעה אטומית מתאימות לניתוח איכותני וכמותי של יסודות קורט.
(1) ספקטרומטריית פליטה אטומית: זוהי שיטה אנליטית לניתוח איכותני או כמותי של קו הקרינה האופייני שנוצר על ידי מעבר אלקטרונים מאנרגיה חיצונית של יסודות כימיים שונים. שיטת הפליטה האטומית מאפשרת ניתוח של כ-70 יסודות. באופן כללי, מדידת רכיבים מתחת ל-1% יכולה למדוד במדויק את רמת ה-ppm של יסודות קורט באבקת יהלום. שיטה זו היא המוקדמת ביותר שפותחה ויוצרה בניתוח אופטי. ספקטרומטריית פליטה אטומית ממלאת תפקיד חשוב בניתוח איכותני וכמותי של חומרים מודרניים שונים. יש לה יתרונות של יכולת גילוי סימולטני של מספר אלמנטים, מהירות ניתוח מהירה, גבול גילוי נמוך ודיוק גבוה.
(2) ספקטרוסקופיית בליעה אטומית: כאשר הקרינה הנפלטת ממקור אור מסוים עוברת דרך אדי האטום של היסוד המיועד למדידה, היא נספגת על ידי האטומים במצב היסוד, וניתן למדוד את מידת הבליעה הנמדדת לצורך ניתוח יסודות.
ספקטרומטריית בליעה אטומית והיא יכולה להשלים זה את זה ולא ניתן להחליפה זו בזו.

3. גורמים המשפיעים על מדידות הזיהומים
1. השפעת נפח הדגימה על ערך הבדיקה
בפועל, נמצא כי לכמות הדגימה של אבקת היהלום יש השפעה רבה על תוצאות הבדיקה. כאשר כמות הדגימה היא 0.50 גרם, הסטייה הממוצעת של הבדיקה גדולה; כאשר כמות הדגימה היא 1.00 גרם, הסטייה הממוצעת קטנה; כאשר כמות הדגימה היא 2.00 גרם, למרות שהסטייה קטנה, זמן הבדיקה מתארך והיעילות יורדת. לכן, במהלך המדידה, הגדלה עיוורת של כמות הדגימה אינה בהכרח משפרת את הדיוק והיציבות של תוצאות הניתוח, אלא גם תאריך מאוד את זמן הפעולה ותפחית את יעילות העבודה.
2. השפעת גודל החלקיקים על תכולת הטומאה
ככל שחלקיקי אבקת היהלום דקים יותר, כך תכולת הטומאה באבקה גבוהה יותר. גודל החלקיקים הממוצע בייצור אבקת היהלום הדק הוא 3 מיקרון. בשל גודל החלקיקים הדק, חלק מהחומרים הבלתי מסיסים בחומצה ובבסיס המעורבבים בחומרי הגלם אינם קלים להפרדה, ולכן הם שוקעים לאבקה דקה, ובכך מגדילים את תכולת הטומאה. יתר על כן, ככל שגודל החלקיקים הדק יותר, כך בתהליך הייצור יותר זיהומים נכנסים לסביבה החיצונית, כגון חומר פיזור, נוזל שיקוע, זיהום אבק בסביבת הייצור. בבדיקת תכולת הטומאה של דגימת האבקה, מצאנו כי יותר מ-95% ממוצרי אבקת היהלום הגסים, תכולת הטומאה שלהם נמוכה מ-0.50%, ויותר מ-95% ממוצרי אבקת היהלום הדק, תכולת הטומאה שלה נמוכה מ-1.00%. לכן, בבקרת איכות האבקה, תכולת הטומאה של האבקה הדקה צריכה להיות פחות מ-1.00%; תכולת הטומאה של 3 מיקרון צריכה להיות פחות מ-0.50%; ויש לשמור שתי ספרות אחרי הנקודה העשרונית לאחר נתוני תכולת הטומאה בתקן. מכיוון שעם התקדמות טכנולוגיית ייצור האבקה, תכולת הטומאה באבקה תפחת בהדרגה, חלק גדול מתכולת הטומאה של אבקה גסה הוא מתחת ל-0.10%, אם נשמרת רק ספרה אחת אחרי הנקודה, האיכות שלה לא תוכל להבחין ביעילות.
מקור המאמר הזה הוא ב"רשת חומרים סופר-קשים"