金刚石冲击强度及其影响因素

本文较系统研究了国内具有代表性的四种锯用金刚石的冲击强度的变化规律 ,并分析了其影响因素。指出 :≤ 90 0℃ ,大多数锯用金刚石的热冲击强度 (TTI)与冷冲击强度 (TI)相近 ;1 1 0 0℃ ,品级相对高的锯用金刚石TTI下降≤ 1 0 % ,反之 ,下降幅度较大 ;1 1 0 0℃ ,TTI下降主要发生在加热时间 1 0min内 ;试验中所用粉状工艺合成的金刚石 ,尽管比片状工艺合成的金刚石从静压强度划分高一个品级 ,但二者 1 1 0 0℃的TTI相近 ;同一条件生产的相同品级、不同粒度的金刚石 ,TTI随着粒度变小而增大。残留触媒、残存气泡、结晶完整性等 ,都会影响TTI。粉状工艺合成的金刚石 ,残留触媒含量较低 ,但其细小、弥散和兼有微小气泡的颗粒百分数 ,较片状工艺甚高 ,使TTI下降较大。残留触媒和金刚石之间的界面反应 ,是残留触媒影响TTI下降的原因。     

中国人造金刚石的发展及其关键技术的进步

中国于1963年开始合成金刚石,给出其产量、质量(品质)演变数据。2000—2013年中国金刚石产量已连续14年稳居世界第1位,近年质量达到世界先进水平。给出质量评价方法,重点揭示了质量本征,首次给出金刚石中氧氮及其他杂质元素绝对含量测定的化学评价方法,并以此法对国内外代表性金刚石作了含量对比分析,两者十分接近。中国人造金刚石产量、质量的成就,归功于3大技术进步:六面顶压机的大型化、硬质合金顶锤的优质化、粉末触媒和间接加热工艺(粉状工艺)的工业化。较详细阐述了这3方面的技术特性、发展历程。     

高温高压条件下影响碳传输的内应力机制

片状触媒在六面顶压机合成金刚石过程中,触媒片两面金刚石形核、生长情况通常存在差别,本文介绍了现有理论对此现象的解释方法及其存在的问题;在对合成腔体、合成触媒片受力分析的基础上,提出了影响碳传输的内应力机制。     

合成金刚石用水雾化粉末触媒的研究

介绍了合成高品级人选金刚石用水雾化FeNi30粉末触媒的制备方法.采用 100 MPa超高压水雾化制粉技术,选取有机RY缓蚀剂,对水雾化FeNi30粉末进行缓蚀处理,在六面顶压机上进行水雾化触媒的合成人造金刚石的对比实验.结果表明:缓蚀处理后的FeNi30粉末,X-光相分析结果未发现有FeO相及Fe3O4相的存在,粉末自然条件下存放1年,氧含量增量低于100×10-6.该触媒粉末与天然石墨混合,合成的金刚石单产提高,颜色加深,冲击韧性指数TI(Toughness Index),热冲击韧性指数TTI(Thermal Toughness Index)值有较大提高.     

人造金刚石触媒材料

文章报导了以Ni为基的NiMnCo触媒合金的制备工艺特点,合理选择,成分最佳化 由于材料使用稳定,从而使合成金刚石效果显著。合金结构符合触媒对应原理。测试了合金的物理、化学、电阻和一些热物理常数等。对合金熔体的合成片相变进行了研究。熔体高温溶碳与传压介质、合金元素反应和相互作用引起成分变化。观测结果表明、熔体组织为铸态,呈多相结构:基本是奥氏体;球状石墨含有多种微量元素,它都被一层薄膜包围;金刚石有薄层,它可分为三个亚层,而亚层中的碳及铁含量不同。对晶体薄层进行了讨论。指出,金刚石薄层是伸向再结晶石墨,薄化了基体部分奥氏体。     

从合成棒中提纯人造金刚石的工艺研究

叙述了合成棒的组成及其物理、化学性质，根据其不同的性质及从合成棒中提纯人造金刚石的原理，进行了粗去石墨、精除触媒、石墨、叶腊石等试验，探讨了试验条件的变化对提纯结果的影响，并确定了从合成棒中提纯人造金刚石较佳的工艺条件。     

浅谈人造金刚石触媒材料的研究

触媒在合成金刚石过程中的作用是不言而喻的。它使石墨向金刚石转变所需的压力温度降到可以实现的程度。众多科学家对它进行了广泛深入的研究,并已研制出很多适用于合成各种金刚石的触媒。本文的目的是简述国内外触媒的研究和使用情况,供大家参考。1 触媒在合成金刚石过程中的作用机理关于触媒在静压法合成金刚石过程中的作用以及金刚石生长机理,已有各种各样的     

晶体院人工合成金刚石用触媒合金粉末生产线迁建升级完成

正北京中材人工晶体研究院作为国内最早参与研发人造金刚石合成的单位之一,多年来一直致力于金刚石领域的研究和生产。其中,人工合成金刚石用触媒合金粉末以2000年的"水雾化制造金刚石工具胎体合金粉末"项目研究成果为依托,研发出水雾化法制备触媒合金粉末,替代了传统的片状触媒,同时将进口设备国产化替代,为触媒合金粉末乃至金刚石行业的快速发展奠定了良好的基础。     

触媒合金的组织结构对金刚石合成的影响

在金刚石合成前对触媒进行热处理以改变其组织结构，用成分相同、组织结构不同的ＮｉＣｒＣｏＳｉ触媒合金在相同条件下合成金刚石，分析了合成效果的差别，探讨了触媒合金组织结构对金刚石合成的影响。结果表明：再结晶组织比变形组织有利于粗粒金刚石生成；增大触媒晶粒尺寸可提高金刚石粗粒比；｛１１０｝织构有利于粗颗粒金刚石合成；合成前对触媒进行渗碳处理可提高金刚石形核率，但降低金刚石颗粒尺寸。     

大腔体Ni-Mn粉末触媒细颗粒金刚石合成

对Ni-Mn粉末触媒的制备方法及基本特征进行了介绍和研究,在此基础上,采用优化工艺进行了细颗粒金刚石的多批次合成试验,结果表明,Ni-Mn粉末触媒在大腔体内合成细颗粒金刚石单产在3 g以上,粒度峰值处于160～240目之间,具有一定的实用价值。     

NiMnCo粉末触媒合成金刚石的特征分析

采用扫描电子显微镜(SEM)和扫描俄歇微探针(AES)分别对NiMnCo粉末触媒合成金刚石不同阶段的断口组织、合成不同粒度金刚石断口和金刚石的生长界面进行了分析，研究结果表明：NiMnCo粉末触媒具有较宽的适用范围，既可以合成粗颗粒、高强度金刚石，又可以合成细粒度磨料级金刚石；在其合成体系中，碳能够实现三维方向扩散，有利于金刚石的对称长大，提高晶体完整性。     

石墨鳞片表面镀铬对石墨鳞片/铜复合材料组织和性能的影响

通过盐浴镀覆在石墨鳞片表面镀铬，随后采用真空热压烧结技术制备了镀铬石墨鳞片/铜复合材料，研究了铬镀层的表面形貌和物相组成，并分析了铬镀层对石墨鳞片/铜复合材料显微结构和性能的影响。结果表明，盐浴镀铬层主要由Cr₃C₂和Cr₇C₃组成，经热压烧结后Cr₇C₃与石墨反应生成了Cr₃C₂；石墨鳞片表面镀铬可以明显减少石墨鳞片/铜复合材料界面处的孔隙，提高复合材料的热导率和抗弯强度，与未镀覆的复合材料相比，当镀铬石墨鳞片的体积分数为60%时，复合材料平面热导率相从594 W·m-1·K-1提高至625 W·m-1·K-1，抗弯强度提升65%。     

硬质合金基体上金刚石膜粘附性能的影响因素探讨

采用压痕试验法的临界开裂（或剥落）载荷PCr和抗裂性参数dP/dX两指标系统,评定了硬质合金基体经不同预处理工艺和沉积工艺参数全盛的金刚石膜的粘附性能。探讨了粘附性能指标与基体表面钴相含量、表面粗糙度、主要沉积工艺参数（如甲烷浓度、沉积气压、沉积功率）、膜中残余应力之间的内在关系。适当的基体表面预处理、合适的甲烷浓度、较低的沉积气压、较高的沉积功率、适中的残余应力均有利于改善硬质合金基体上金刚石膜的粘附性能。     

稀土在人造金刚石催化剂中的应用

介绍了用粉末技术合成金刚石的一种新方法,试验研究中采用加入少量稀土的NiFe合金粉末作为原料,在超高压、高温的条件下,经一定的工艺流程合成了高品级金刚石。该方法的显著特点是提高金刚石的粗粒度百分比,金刚石样品质量高,颜色黄。     

高频燃烧红外吸收法测定黑龙江典型鳞片石墨矿区浮选流程样品中固定碳

鳞片石墨矿浮选流程样品中的固定碳含量是确定浮选实验条件以及浮选实验所能达到选矿指标的重要依据。由于矿样中的碳酸盐、有机物,以及残留在样品表面的碳酸盐浮选药剂、有机浮选药剂等都会对固定碳含量的测定产生干扰,所以实验先将样品在高温下灼烧除去其中的有机碳,用酸将碳酸盐中的碳转化为二氧化碳挥发除去,然后以铁屑和钨锡混合助熔剂进行助熔,以人工配制的石墨矿校准物质绘制校准曲线,建立了高频燃烧红外吸收法测定鳞片石墨矿浮选流程样品中固定碳含量的方法。对称样量、灼烧温度、灼烧时间、酸处理条件和助熔剂用量进行了优化,确定实验条件如下:称样量为0.04000~0.1200g,灼烧温度为470℃,灼烧时间为60min,采用王水(1+4)分解样品中碳酸盐;采用0.5g铁屑和0.8g钨锡混合助熔剂进行助熔。在选定的实验条件下,固定碳质量在1.51~36.24mg 范围内与其对应红外吸收信号的积分面积呈良好的线性关系,相关系数为0.9992,方法检出限为0.0053%,定量限为0.015%。将实验方法应用于黑龙江典型鳞片石墨矿浮选流程样品的原矿、粗精矿、中矿、尾矿中固定碳含量的测定,测定值与行业标准JC/T 1021.5—2007中的烧碱石棉吸收重量法基本一致,相对标准偏差(RSD,n=6)为0.83%~2.7%。按实验方法对鳞片石墨矿选流程中任意3个流程样品(原矿、粗精矿、中矿和尾矿)中的固定碳含量进行测定,将其测定值代入浮选流程样品中元素的质量守恒定律公式计算得到第4个流程样品中固定碳的含量,将第4个流程样品中固定碳含量的测定值与其计算值相比可得到第4个流程样品中固定碳的回算率,结果表明,固定碳的回算率为98.4%~105%。     

HBN—Ca_3B_2N_4体系中浅黄色CBN合成研究

在二步合成法制得Ca_3B_2N_4的基础上,实现在Ca_3B_2N_4触媒作用下的hBN向CBN的转化,结合实验结果和现象分析,简要阐述了hBN-Ca_3B_2N_4体系中CBN的转化机制。     

Correlation of Tribological Properties with Microstructure and Mechanical Properties of Graphite Cast Irons Centrifugally Cast for Engine Liner

This is a study of the influence of centrifugal process on the graphite morphology, mechanical and wear properties on flake graphite iron (FGI), spheroidal graphite iron (SGI) and compacted graphite iron (CGI). Melts of hypereutectic and almost of identical composition with or without melt treatment were centrifugally cast. The microstructure, mechanical and wear properties of these specimens were studied. In the microstructure for FG iron it has been observed that the centrifugal process produces flake size range class 2–3 (range 160–320 μm) and graphite of flake type A by about 67.9 % (field %) and combined flakes of type B, C, D and E will be of 32.1 % (field %). While SGI has been observed to have 96.1 % nodules and 330.0 nodules per square millimeter. Similarly CGI has been seen to produce 52.0 % nodules and 113 nodules per square millimeter. SGI possess the highest tensile strength, rupture strain and hardness of 604 N/mm², 6.1 %, 233 BHN respectively. Whereas FGI possess the least tensile strength, rupture strain and hardness of 303 N/mm², 0.65 %, 185 BHN respectively among the irons. CGI has a tensile strength, rupture strain and hardness of 369 N/mm², 1.2 % and 200 BHN respectively which lies in between those of FGI and SGI. During the wear test similar materials for both disk and pin combination show higher co-efficient of friction and wear rate than those for dissimilar material combinations. SGI disk and FGI pin combination show least wear. This combination would be ideally suited for engine liner and piston rings.     

高炉风口焦炭的形貌与冶金行为

 为了研究焦炭在风口区域的劣化过程,获取高炉风口区及风口区边缘焦炭样品,利用显微分光光度计和扫描电镜对焦炭与氧化性气体、炉渣和铁水的反应界面形貌与生成物进行了检测,分析了焦炭在风口区的冶金行为。研究结果表明,氧化性气体会以消耗碳元素方式侵蚀焦炭基质,炉渣则会进入焦炭气孔和裂纹中,通过反应、冲蚀和挤压气孔壁的方式瓦解焦炭。铁水主要通过渗碳作用侵蚀焦炭,残留的灰分会覆盖气孔壁表面,阻碍化学反应进行。风口区的焦炭已经高度石墨化,呈现大量片状石墨结构,微观结构的改变导致焦炭强度降低,最终瓦解粉化。焦炭内部的灰分、炉渣颗粒会与炉渣融合,形成终渣。     

电熔镁钙砂的加入方式

以电熔镁砂和石墨为原料制备CaO含量不同的MgO-CaO-C砖,利用回转法对比了试样抗CaO-SiO2渣性能.结果表明:电熔镁钙砂的加入方式影响抗渣侵蚀及挂渣性能,在CaO含量相同时,电熔镁钙砂全以骨料加入时的挂渣性能较好,而抗渣侵蚀性能较差.只有当电熔镁钙砂骨料与粉料以一定比例加入,即当挂渣性能与抗侵蚀性能均衡时,MgO-CaO-C砖的残厚才最大.