石墨模具对金刚石的影响力

在人造金刚石锯片的热压烧结过程中，石墨模具起到发热元件和模具支撑的双重作用。石墨模具的质量和石墨性能参数的波动直接影响人造金刚石钻头的尺寸精度、外观和形状、钻头中结合剂的含量、胎体材料的硬度和抗弯强度、镶嵌金刚石的能力以及钻头的切削性能和使用寿命。

1.石墨电阻率的影响

当石墨模具在热压烧结工艺中用作人造金刚石钻头的电热元件时，要求石墨块之间和压头之间的电阻率一致、均匀。如果石墨块之间的电阻率不均匀，根据焦耳的楞次定律，块与块之间、组与组之间的发热量就会不同，温差就会增大。在金刚石钻头热压烧结过程中，温度会导致胎体材料硬度和抗弯强度的差异，也会导致胎体对金刚石的嵌入能力的差异，从而影响钻头的磨损率和切削能力。  

2、石墨的体积密度、肖氏硬度、弯曲强度和抗压强度。

热压烧结时石墨起模具支撑作用时，要求石墨的体积密度、邵氏硬度、抗折强度和抗压强度越高越好，体积密度应大于1.75g/cm3。作为模具的压头，其抗弯强度更为重要。如果石墨的堆积密度较低，其硬度、抗折强度和抗压强度也会相应较低，在使用中容易断裂或折断。

3.石墨中杂质含量的影响

石墨作为热压烧结模具，要求其灰分含量尽可能低，石墨化程度尽可能高。如果石墨中杂质含量过高，灰分含量过高，石墨模具中多余的杂质会与刀头中的金属结合剂发生化学反应，附着在金刚石刀头表面，产生暗红色痕迹，影响金刚石刀头的外观。  

4.石墨开口孔隙率的影响。

为了保证刀盘的光洁度，除了要求石墨模具的表面光洁度高之外，还要求石墨的颗粒结构要细，开口气孔率越小越好，一般小于13%。

如果模具中石墨的堆积密度低，孔隙率过高，在热压烧结过程中，石墨会在刀头中吸附更多的金属结合剂，从而改变金属对石墨的浸渍，使刀头的失重率增加，从而改变刀头中金属结合剂与金刚石的比例，降低结合剂对金刚石的保持能力。甚至会产生刀盘表面与石墨模具之间的粘连，降低刀盘表面的光滑度。