Dependence of static strength of large single crystals of synthetic diamond type and Ib octahedral habit after heat treatment on their size

Maksym Tsysar,Galina Ilnitska,Oleg Zanevsky,Eugenia Zakora,Sergey Ivakhnenko,Anatoliy Zakora

doi:10.20535/2521-1943.2021.5.2.233077

Abstract

This article focuses on the problem of using large single crystals of type Ib synthetic diamond in single crystal and drilling tools. According to the literature review for the use of large diamonds in drilling equipment relevant conditions. The is shown possible negative effects of the temperature load on the diamond single crystal. The is presented developed technique for estimating the static strength of large diamond single crystals. It has been shown that microcrystals in the form of octahedra and cubes are formed as a result of heat treatment on the surface of synthetic diamond single crystals. The results of studies of the strength of large single crystals of synthetic diamonds of millimeter size are shown. In contrast to the classical approach, when IIb crystals are used for the production of drilling equipment, we present Ib crystals because they are closer to natural diamond in terms of physical and mechanical properties. The static strength criterion was used to assess the strength. It has been shown that crystals with a size of 1000 ... 1100 μm have a higher value of static strength than crystals with a size of 1200 μm and larger.

Highlights

In contrast to the classical approach, when IIb crystals are used for the production of drilling equipment, we present Ib crystals because they are closer to natural diamond in terms of physical and mechanical properties
Якщо характеристики міцності кристалу типу ІІb, алмазні порошки що набули широкого застосування у виробництві бурового та правлячого інструменту, гарно корелюються із результатами вимірювання магнітного сприйняття то для кристалів Іb таку залежність отримати не можна оскільки вони є немагнітними

Summary

Introduction

Залежність статичної міцності крупних монокристалів синтетичного алмазу типу Ib октаедричного габітусу, після температурної обробки, від їх розміру Представлено розроблену методику для оцінки статичної міцності крупних монокристалів алмазу. Що кристали розміром 1000...1100 мкм мають більш високе значення статичної міцності, ніж кристали розміром 1200 мкм і більше. [2] для алмазів типу ІIb було визначено, що в умовах високих силових та температурних навантажень в зоні спікання кристали алмазу можуть частково руйнуватись зменшуючи первинні розміри, що в свою чергу

Results

Conclusion