微波烧结制备Ti3SiC2-金刚石复合材料的显微形貌及界面反应机理

采用Ti3SiC2粉体和金刚石粉体为原料,通过微波烧结制备Ti3SiC2结合剂金刚石复合材料,研究金刚石的含量和粒度对该复合材料的物相组成与显微形貌的影响.结果表明,通过高温微波烧结Ti3SiC2结合剂金刚石复合材料,金刚石表面会形成不同的涂层,从而与基体结合剂结合良好.金刚石的粒度和含量对复合材料中基体组成和金刚石的表面涂层状态有显著影响.烧结过程中,金刚石会不同程度的影响Ti3SiC2的分解.Ti3SiC2分解后生成Si与TiC.当金刚石含量相同(10％)、粒度较粗(30/40)时,金刚石表面会形成钛硅相与SiC涂层组织;基体的主相为Ti3SiC2、钛硅相与SiC.当金刚石粒度较细(W20)时,金刚石表面的C元素充分地与Si反应生成SiC涂层,基体主相变成TiC和Ti3SiC2.当金刚石粒度适中(120/140目与170/200目)时,基体的主相为Ti3SiC2.选取金刚石粒度为170/200目、金刚石含量较低时(5％与10％),基体的组成为Ti3SiC2与少量的SiC.金刚石含量较高时(20％与30％),基体的组成为Ti3SiC2与少量的TiC和SiC.各试样中金刚石表面都会形成钛硅相与SiC涂层组织.     

镀液流速对碳化硅微粒与铜共沉积的影响

本文利用易于控制流速的旋转圆盘电极研究了SiC微粒与Cu的共沉积。得出了在不同镀液流动速度下镀得的复合镀层中微粒含量与镀液中微粒浓度以及与电流密度之间的关系曲线,进而探讨了镀液流速对Cu-SiC共沉积的影响。镀液流速通过影响微粒与阴极之间的弱吸附影响微粒在阴极表面的停留,从而对Cu-SiC复合电沉积过程产生很大影响。     

纳米晶金刚石织构粒子增强银基电接触复合镀层的研究

采用具有纳米晶织构的金刚石微粒强化银基电接触复合镀层。研究了金刚石微粒的粒度和浓度对复合镀层外观，微观形貌、硬度、耐磨性、接触电阻及电磨损率的影响。结果表明，金刚石粒子的加入能有效提高银镀层的耐磨性和电接触使用寿命。与压机合成的单晶金刚石微粒相比，纳米晶金刚石粒子与银基体的结合力更强。     

陶瓷结合剂金刚石砂轮的制备研究

陶瓷结合剂金刚石砂轮广泛运用于磨削加工,文章研究了金刚石粒度、烧结温度及结合剂含量对陶瓷结合剂金刚石砂轮性能的影响.研究结果发现金刚石表面微观结构呈多孔状,粒度越细,烧结过程中与结合剂的反应活性越低,砂轮硬度越高.同时在一定范围内烧结温度越高,结合剂含量越低,砂轮硬度越高.     

金刚石粒度对金刚石锯片性能的影响

根据锯切过程中锯片的金刚石粒度与切屑厚度之关系论述金刚石粒度对锯片性能的影响,主要包括锯切率、使用寿命、功率消耗.在关于金刚石粒度的表示方式中,指出单纯以目数表示金刚石粒度的局限性和以每克拉颗粒数(PPC)表示金刚石粒度的重要性.     

不同厂家金刚石热冲击韧性随测定条件的变化

随着金刚石制品标准化、专业化程度的提升,金刚石质量的一致性越来越重要,从而推动了金刚石检测的与时俱进。金刚石检测主要包含晶型、透明度、粒度、静压强度、灰分含量、磁化率、热冲击韧性等,其中热冲击韧性的测定尤为重要。文章通过实验讨论了热冲击韧性测定的过程中,冲击次数对不同厂家、不同品级金刚石的冲击韧性值的影响及冲击前后钢球质量的变化,以及冲击频率、加热温度对不同厂家不同品级金刚石热冲击韧性的影响,这些在金刚石制品生产过程中具有一定的指导意义。     

粉末触媒对合成金刚石质量的影响

将具有不同氧含量、镍含量、粒度分布的粉末触媒与石墨粉按照一定比例混合压制成合成棒,在国产六面顶压机上进行金刚石高温高压合成实验,并对合成的金刚石单产、颜色、粒度分布、TI、TTI值进行了对比分析。结果表明:以氧含量低、镍含量适中、粒度细且集中的粉末触媒为原料,合成的金刚石整体质量较好。     

合成柱密度及触媒参数对自锐性金刚石的影响

利用水雾化Fe70Ni30合金粉或FeMn合金粉与石墨混合原料,经过还原与净化处理,造粒并压制成合成柱,用于自锐性金刚石的合成,研究了粉末触媒的粒度、含氧量、触媒与石墨的配比以及合成柱的压制密度等工艺条件对合成自锐性金刚石粒度和形貌、单次产量以及冲击韧性等的影响。结果表明,触媒的含氧量对合成后金刚石的形貌有明显影响,合成自锐性金刚石时控制触媒的含氧量在0.08%～0.1%wt为佳;合成柱中触媒的含量越高,金刚石单次产量越高,合成柱中触媒含量在30%wt左右时所获得金刚石的TI值达到最大;随着合成柱密度的提高,金刚石的合成单次产量明显提高,金刚石的冲击韧性TI值也稍有提高。     

粒度配比对WC基金刚石钻头的性能影响研究

文章以Fe-Co-Cu基预合金粉为主要粘结剂,WC为骨架相,在相同的金刚石浓度条件下,通过调配6种不同粒度金刚石的配比,来研究金刚石粒度配比对钻头性能的影响。共设计了9种不同参数的孕镶金刚石钻头,通过微钻实验来验证其钻进性能。实验结果表明：在以WC-预合金粉配方体系为胎体材料时,40/45,60/70,80/100目的金刚石粒度组合具有最高的效率;45/50,70/80,100/120目的金刚石粒度组合具有最长的寿命;在调整金刚石粒度时,粗中细三种金刚石的粒度差别不宜太大,否则钻头的效率和寿命将明显降低。     

超临界CO2法制备超细HMX颗粒

考察了预膨胀压力、HMX丙酮溶液初始浓度、取样停留时间及其他因素对制备HMX超细微粒粒度和晶体性质的影响.制备的超细HMX微粒平均粒径在350 nm以下,一部分微粒粒度小于100 nm.结果表明,预膨胀压力对HMX颗粒尺寸的影响较大,压力增加,HMX平均粒度变小,粒度分布变窄;HMX丙酮溶液初始浓度对HMX的粒度和粒度分布有很大影响,初始浓度越小平均粒径就变小,粒度分布变窄.停留时间及喷嘴尺寸对颗粒粒度、粒度分布及其形貌都有不同程度的影响.     

采用六方氮化硼合成Ⅱb型金刚石单晶的试验研究

在铁基触媒原材料中添加不同含量的六方氮化硼,采用粉末冶金方法制备片状触媒,在六面顶压机上进行金刚石合成试验.通过对比主要的合成参数发现,掺杂适量的六方氮化硼能够提高触媒的电阻,虽然对金刚石的成核有一定的抑制作用,但是有利于降低合成功率,同时有利于金刚石的粒度增粗.对合成出的金刚石的性能检测发现,适量的六方氮化硼掺杂有利于净化金刚石晶体,减少杂质与包裹体的数量,有利于降低磁化率,提高晶体的静压强度和冲击韧性.     

石英砂表面吸附的铁杂质对除铁效率影响的研究

通过对凤阳县干法和湿法石英砂中铁杂质矿物类型及含量的测试,结果表明干法石英砂中铁杂质含量和磁化率明显高于湿法石英砂;利用扫描电子显微镜对两类石英砂中杂质颗粒进行形貌观察和颗粒尺寸分析,利用X射线能谱分析仪对两类石英砂中杂质颗粒进行化学成分分析,结果显示两类石英砂经过强磁选后表面都吸附有含铁杂质颗粒,粒度在0.5 ～5μm之间.试验表明用磁选法很难去除粒度小、含量低、磁性弱的铁杂质.干法石英砂中铁含量高于湿法石英砂的原因是其表面吸附含铁杂质颗粒较多,石英砂的除铁效率直接取决于石英砂表面含铁杂质颗粒的有效去除.     

电镀金刚石工具工艺

电镀金刚石工具是经过上砂、增厚等步骤将金刚石微粒固定在基体上，形成的具有锋利工作面的镍一金刚石复合镀层，具有结合力强、磨削效率高、形状误差小等优点。介绍了该复合镀层的各个组成部分的作用、工艺流程及规范，特别对其主要工序如空镀、上砂、增厚等进行了详细说明。介绍了槽液调整与维护、金刚石微粒的净化方法。实践中发现，随金刚石粒度的增大，上砂电流密度与上砂时间、增厚时间越小。     

不同粒度金刚石微粉对PCD微结构与性能的影响

在烧结温度为1550℃、合成压力为5.7士0.1GPa、烧结时间180s时,采用国产六面顶压机进行了微米级聚晶金刚石的合成试验,研究不同粒度(10μm、5μm、2μm,1μm)的金刚石微粉对合成的PCD微结构与性能的影响.分别采用了SME、XRD和Raman对合成的PCD样品的微结构进行表征,并测试其耐磨性和耐热性.结果表明,PCD试样中均形成了D-D结合,且当金刚石原料粒度为2μm时,样品中存在石墨;随着金刚石原料粒度的减小,Co元素的扩散更加均匀,合成PCD样品的磨耗比越小,耐热温度越低.     

石墨对金属结合剂金刚石磨具性能的影响

采用正交实验法,通过测定金属结合剂金刚石磨具的磨耗比,结合考虑磨具的力学性能,综合地研究了不同石墨种类、粒度和含量对金属结合剂金刚石磨具性能的影响。实验结果表明：当添加质量分数为3wt%、粒度为80目的鳞片状石墨时,金属结合剂金刚石磨具的磨耗比最大,达到206.62,并且力学性能良好,锋利度高。故其综合性能良好,具有较高的使用价值。     

纳米金刚石结构与活性关系的晶体化学研究

以矿物晶体结构、晶体化学理论为基础,研究了不同纳米级金刚石内部结构与活性的关系.结果表明:纳米金刚石微粒粒径与其性质呈正相关关系且与表面活性成反相关关系.金刚石粒径与晶胞数目的关系以及粒径与表层活性原子比率在100nm范围处均发生了较大的变化,微粒的粒径为160nm左右时,纳米金刚石兼具最小结构完整性和最大活性.     

粉末触媒、石墨配比对合成金刚石质量的影响

将不同配比的Fe70Ni30粉末触媒与石墨混合压制成粉末触媒合成棒,在国产六面顶压机上进行金刚石高温高压合成实验,并对合成的金刚石单产、粒度分布、晶形、抗压强度值、TI、TTI值进行了对比测试与观察分析.结果表明,对Fe70Ni30粉末触媒合成棒而言,当合成棒中Fe70Ni30粉末触媒含量为30%时合成金刚石的单产达到最大值,金刚石的TI、TTI值较高且TI/TTI差值最小,热冲击韧性最好.     

金刚石超薄锯片划切单晶SiC表面质量的实验研究

文章通过探讨在划片机上用金刚石超薄锯片对单晶SiC进行划切实验,测量并分析不同金刚石粒度的锯片在不同的划切工艺参数下的划切力和SiC切缝崩边尺寸,以此研究超薄锯片中金刚石粒度对划切单晶SiC的切缝质量的影响。试验结果表明:不同金刚石粒度的超薄锯片划切单晶SiC的划切力和切缝崩边尺寸随着主轴转速的升高呈降低趋势,随划切深度和进给速度的增加呈上升趋势;在一定范围内,崩边尺寸均随着金刚石粒度的升高而呈上升趋势,且金刚石粒度越大,崩边尺寸增大的速度越快。     

用表面改性技术提高电镀金刚石工具的使用性能

分别用经表面改性和未经表面改性的金刚石微粒制备电镀金刚石工具。通过扫描电子显微镜观察工具的表面形貌。对陶瓷材料进行钻削加工,测试两种不同金刚石微粒所制备的工具的使用寿命及性能。结果表明:用经表面改性的金刚石制备电镀金刚石工具,金刚石与镍-钴镀层间的界限消失,并有一些分散的镍钴连接点生长在金刚石与镀层的结合面上,形成镀层与金刚石微粒间的金属键结合;其陶瓷材料去除体积是未经表面改性金刚石电镀钻头的1.6倍,明显提高了电镀金刚石工具的磨削性能和使用寿命。     

不同硅基聚晶金刚石微观组织结构的对比分析

文章对三种硅基聚晶金刚石的显微形貌和组织结构进行了分析,研究了其在金刚石粒度分布、粘结剂种类及含量、磨耗比等方面的差异。研究发现,硅基聚晶金刚石选用的粘结剂含量和种类均有所不同,样品的粘结含量分布在(10~20)wt%之间;选用的金刚石粒度也差异较大,较细粒度的PCD材料综合性能最佳;硅基聚晶金刚石的粘结剂主要为碳化物形成元素Si、Ti等,通过与金刚石反应形成结合牢固的金刚石-碳化物复合材料;部分PCD材料中存在着单质粘结剂或石墨残留,质量有待进一步改善。