金剛石的釬焊材料簡述

金剛石是碳元素的一種聚合形態，同素異構體，實際成分是碳，與石墨、炭黑是一樣的，屬于非金屬。金剛石釬焊可以定義為非金屬的釬焊。這一類的釬焊是非常困難的。為了解決這一困難，人們想出了一些替代的方法，例如將金剛石與硬質合金通過高壓高溫壓合的方法與含鈷等活性成分的硬質合金進行復合形成多層復合刀頭然后進行釬焊。再如將金剛石粉末與金屬粉末和活性金屬粉末混合壓鑄形成混合復合刀頭等。這些方法都得到了很廣泛的應用。這種復合材料的釬焊本質上是鐵基體與合金材料之間進行的釬焊。

然而，在某些**的工具行業，金剛石是不能夠提前形成復合材料進行釬焊的。還是需要通過將金剛石與工具基體之間形成合金層進行釬焊，這種結合層合金實際上是碳與金屬的合金。在金剛石焊接的過程中有幾個問題。首先，焊接的釬料需要有很好的活性，能夠與碳這種非金屬形成高強度合金層。另外，焊接的溫度不能太高，否則會對金剛石產生破壞，生成石墨。最后，成品工件的工作條件耐受能力要高，要耐得住高溫，高振動和高剪切等環境，并且要符合一些特殊要求，例如導電性。

能夠與金剛石產生活化作用并形成焊接層的活性材料有硼、鈦、鉬、鎬、鈹、銣、釩等。為了實現焊接強度，抗腐蝕性和溫度等的條件要求，這些活性材料又會與鎳，銀，銅，錫，鋁，硅，金，鉻等材料合金形成釬料。這些材料都是非常昂貴的。

另外，由于應用領域基本都是工具行業，金剛石釬焊往往形制復雜，不能通過簡單的成型材料（例如釬焊條/絲，釬焊環，釬焊片等）進行釬焊。金剛石焊接更多的是采用釬料合金粉末制成的焊膏。制成這種釬料粉末非常困難，主要是因為其中的活性物質中除了硼以外比較容易氧化，失效，變質，在生產的過程中控制成品粉末的質量是比較困難的，而采用粉末釬料的釬焊工藝對粉末的質量要求又是很高的，這一點與壓鑄用的合金粉末是不同的。**市場中，金剛石焊接用的釬料合金粉末只有為數不多的一些家企業真正能夠生產合格穩定的產品，而價格往往都是非常高的。

再者，金剛石焊接的工藝基本上必須采用真空焊接。主要原因有兩個，一個是為了防止活性釬料氧化，另一個是為了保護金剛石。這一點又增加了金剛石工具的成本。