硅粉在金刚石刀头中的用途

硅粉是金刚石刀头生产过程中经常要添加的一种材料。人们常说的硅粉有两种，第一种是微硅粉，学名硅灰，工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中，随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。
在逸出的烟尘中，SiO2含量约占烟尘总量的90%，颗粒度非常小，平均粒度几乎是纳米级别，故称为硅粉。这类微硅粉并不使用在金刚石刀头的生产过程中。刀头生产过程中，大部分使用的是第二种，也称为金属硅粉，金属硅，又称结晶硅或工业硅，其主要用途是作为非铁基合金的添加剂。金属硅是由石英和焦炭在电热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素的含量在98%左右（近年来，含Si量99.99%的也包含在金属硅内），其余杂质为铁、铝、钙等，这类金属硅粉被广泛的使用金刚石刀头生产过程中。

金属硅粉被加入到刀头中，林兴金刚石工具通过长时间的测试发现，硅粉给刀头带来如下几种变化：

1：刀头的耐高温能力提升。
测试中发现，在同等烧结温度下的金刚石刀头，加入硅粉与不加入硅粉，在切割过程中，耐高温的能力具有明显的变化。具体表现在在同等缺水切割环境下，加入硅粉的金刚石刀头同样的切割情况下，刀头表现出的耐热能力更好的一些。有三个方面的对比刀头切割的稳定性，刀头变形的情况以及切割石材的能力。这些方面，加入金属硅粉的刀头具有较明显的耐热性表现，并且在热膨胀系数的表现方面，也高于未加入金属硅粉的金刚石刀头。所以目前，在干切激光片的配料方面，金属硅粉是必加入的胎体材料之一。

2：刀头的抗氧化能力增强。
金属硅粉在高温的环境下，快速的与周边的氧气发生反应，这样的反应让其他金属胎体金属发生氧化反应的剧烈程度降低。直接带来的好处是刀头的稳定性增强了，并且在焊接过程中，也增加了焊接的牢固度。

3：刀头的耐磨性增强。
耐磨度是刀头的重要参数，特别是在切割研磨性较高的石材过程中，耐磨度的高低决定了刀头的使用寿命，而使用寿命提高就可以降低石材的加工成本。对比原材料的投入与实际的产出，在长期的测试过程中，林兴的工程师们发现金刚石刀头中加入部分的金属硅粉可以适当提高刀头的使用寿命，这个幅度范围保持在5-20%以内最佳。

4：刀头耐腐蚀性增强。
金刚石刀头加入硅粉以后，由于硅粉具有较高的防腐性以及强抗氧化能力，所以在金刚石刀头表面，往往不会出现氧化情况和腐蚀情况。

5：金刚石刀头硬度增加。
和第三条的耐磨度不同，金刚石刀头加入硅粉以后，明显的会出现刀头硬度提高，切割强度提高等效果。比如在切割硬质花岗岩的过程中，如果刀头胎体会出现明显变形的情况，或出现消耗过快的情况，不妨增加一些金属硅粉，提高刀头的耐磨度以及硬度，从而让刀头的胎体具备切割这种硬质花岗岩石材的能力。
6：加入硅粉的刀头抗弯性以及抗折性变弱。
加入硅粉以后，刀头也会出现一些负面的表现。比如刀头的抗弯强度变弱，简单来说，抗冲击能力减弱，直接表现是，刀头变得硬而脆，甚至在强冲击力下会出现断裂的情况。

7：加入硅粉以后，由于刀头的配比发生了变化，其他金属粉末的含量会适当减少。在整体表现方面，出现了更多的不确定性。需要长期的测试，才能保证胎体粉末的把持力不受影响或有所增强，也就让刀头有了更多的不确定性。