Full text: Fortschritte in der Metallographie

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dem durchsatz von 20-30 I/min und 15-25 l/min Wasserstoff betragen. Hinsichtlich der Diamantqualität 
akti- ist ein Anteil von 5 % Methan - bezogen auf den Wasserstoffdurchsatz - günstig. Die prinzipiellen 
1ezu Abhängigkeiten der Prozeßparameter sind z.B. in (3) näher erläutert. 
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viel Keimbildung und Wachstum einer Diamantschicht 
obei Die auf der Hartmetalloberfläche durch das Schleifen mit Diamantwerkzeug entstandenen 
ılen- Schleifriefen führen bevorzugt zur Bildung von Diamantkristallen (Bild 2 links). Die Riefen sind 
über deutlich dichter mit zusammengewachsenen Kristallen belegt als die Zwischenräume. Außerdem 
)): haben die zwischen den Schleifriefen wachsenden, einzelnen Diamantkristalle aufgrund der 
geringeren Keimdichte größere Abmessungen (bis zu 5 um, Bild 2 rechts). Insgesamt dominieren 
die (100)-Kristallflächen bei den gut facettierten Diamantkristallen. Durch längere Beschichtungs- 
nlich dauer wachsen auch die einzelnen Diamantkristalle zu Ketten und Inseln zusammen, so daß 
ivie- schließlich eine dichte, polykristalline Diamantschicht entsteht. 
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Bild 2: Diamantkeimbildung an Schleifriefen 
Bei der mechanischen Bearbeitung mit Schleifwerkzeugen werden Schleifspannungen in der 
Hartmetalloberfläche erzeugt, die sich in Röntgenbeugungsanalysen als verbreiterte WC-Peaks 
äußern. Ob die Keimbildung an den Schleifriefen vorwiegend durch diese Spannungen oder 
infolge zurückbleibender Diamantpartikel vom Bearbeitungswerkzeug begünstigt wird, konnte 
bislang noch nicht abschließend geklärt werden. Mit Hilfe einer Bekeimung der Oberfläche mit 
verschiedenen Konzentrationen von feinen Diamantpartikeln im Ultraschallbad (Ethanol) ließ sich 
jedoch deren Auswirkung auf Keimbildung und Schichtwachstum separat untersuchen. 
Bereits die Reinigung der Substratoberfläche mit kohlenstoffhaltiger Lösung (Ethanol) wirkt sich 
auf die Diamantbeschichtung günstig aus. Die Dicke der Diamantschicht beträgt nach 20 min 
ıter- Beschichtungsdauer bei etwa 900°C Substrattemperatur ca. 10 um. Die Kristallflächen sind im 
acht Mittel 2-3 um groß. Die Morphologie der feinkristallinen Schicht wird bestimmt von (111)-Kristall- 
den flächen, wie Bild 3a belegt. Eine geringe Konzentration von Diamantpartikeln im Ultraschallbad 
‚eug führt zur Ausbildung einer insgesamt etwas feiner strukturierten Diamantschicht, was auf eine 
jad. erhöhte Keimdichte schließen läßt. Allerdings erscheint die Diamantschicht ungleichmäßiger 
eich gegenüber der auf einer nur gereinigten Oberfläche abgeschiedenen Schicht. Vermutlich waren 
' zu die Diamantpartikel nicht gleichmäßig in der Suspension verteilt. Die (111)-Flächen dominieren 
JonN- auch hier die Kristallstruktur der Diamantschicht (Bild 3b). Die höchste Keimdichte läßt sich mit 
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