改善聚晶金刚石复合片性能的研究进展

聚晶金刚石复合片(Polycrystalline Diamond Compacts,PDC)是以金刚石和粘结剂为工作层,硬质合金为基底高温高压复合而成的超硬材料。因其优异的耐磨性和抗冲击性能被广泛应用于地质勘探、钻井等领域。文章概述了粘结剂的种类及含量、金刚石原料及处理、掺杂剂的添加和结构设计四个方面对PDC性能的影响,着重阐述了石墨化和氧化反应对PDC带来的热损伤和提高热稳定性的措施,并对PDC未来的发展进行了展望。     

阀用PDC复合材料微观结构的研究

对金刚石-硬质合金超高压烧结系统合成的PDC复合材料,采用SEM、EDS、BEI和XRD等方法,分析了YG20硬质合金中粘结相钴在PCD层中的扩散特性及作用机制,探讨了钴熔体扫越式催化再结晶扩散渗透对烧结体性能的影响。     

白云岩高温高压稳定性研究

文章通过检测白云岩在金刚石合成高温高压条件下处理前后物相的变化,分析了白云岩的高温高压稳定性.分析结果表明,白云岩在高温高压条件下稳定性良好,但是在水玻璃存在的条件下,白云岩与二氧化硅发生反应,形成透辉石(CaMg(SiO3)2),并释放出二氧化碳气体.     

合成后的触媒组织结构对立方氮化硼单晶合成效果的影响

以氮化锂(Li_3N)为触媒和六方氮化硼(hBN)为原料,在静态高温高压条件下加入籽晶批量合成出了≥50目的立方氮化硼(cBN)单晶。通过X射线衍射仪(XRD)和红外线光谱仪(FTIR)对合成后的触媒层内物相组成进行了分层表征;采用K值法、绝热法和RIR值等理论方法,计算出了触媒层内各物相的质量分数,分析了各物相在触媒层中的变化规律。采用扫描电子显微镜(SEM)对cBN单晶形貌和cBN单晶/触媒的界面形貌进行了观察,分析了触媒层的形貌对cBN单晶合成效果的影响。结果表明,触媒层内主要存在不规则的cBN微晶、hBN和Li3BN2等物相。触媒层的中间层是hBN发生固相直接转变生成cBN微晶的主要区域,触媒层中Li3BN2和cBN微晶的含量直接影响cBN单晶的合成效果。     

Nd掺杂Gd2Zr2O7烧绿石的高温高压制备及其物相结构表征

为探索Gd2Zr2O7烧绿石在高温高压合成条件下的相选择、相转变及其对三价锕系核素模拟物Nd固溶度的影响,本实验采用高温高压固相反应法在合成压力为3～4GPa、合成温度为1573～1673K范围内合成了系列样品,并利用X射线衍射仪、扫描电镜对样品进行了分析。XRD结果表明:所有样品均获得了烧绿石(Gd,Nd)2Zr2O7与萤石Zr2(Gd,Nd)2O7共存相,未生成单一的立方烧绿石相,其原因可能是合成时间过短和压力诱导相变所致;模拟核素Nd在极短合成时间内全部固溶进入烧绿石和萤石相中,说明采用高温高压法可加快锕系核素在陶瓷基材中的固溶;Nd掺杂导致所有样品中P和F相的晶格常数均发生不同程度膨胀,且其值随合成温度的升高而增大,随合成压力的增加而减小;SEM结果显示在高温高压合成条件下,样品微观组织较一般烧绿石合成方法晶粒更加细小,分布更均匀且致密性好。     

豫金刚石形势分析

聚晶金刚石（PCD）材料、聚晶立方氮化硼（PcBN）材料,是金刚石或cBN微粉在高温高压下合成在硬质合金基体上的,它克服了金刚石、cBN单晶各向异性的特点,具有高硬度及高耐磨性,是理想的刀具材料,被广泛应用于汽车、航空、航天、建材等领域的加工。合成的PCD、PcBN片外圆形状不规则,表面不平整。     

硅—钛—硼掺杂烧结金刚石的显微结构

使用透射式电子显微镜观察和分析了Si-Ti-B掺杂烧结金刚石/硬质合金(PDC)中金刚石层(PCD)的显微组织、金刚石及其粘结相的形态与结构。烧结后的金刚石晶粒有两种:具有高位错密度的晶粒是经塑性变形而未发生再结晶的晶粒和有低位错密度的已发生了再结晶的晶粒。晶体学取向不同的片层状β-SiC是主要粘结相,连续分布于金刚石颗粒之间。粘结相中的TiC颗粒分布在金刚石和β-SiC的边界上。此外,还有微量的残留的Si和Ti颗粒分布在金刚石边界或β-SiC颗粒之间。本文还讨论了烧结过程中上述物相的形成及其对材料力学性质的影响。     

新型金属-陶瓷覆层材料的研究

采用真空液相烧结技术。在钢基体表面制备三元硼化物硬质合金覆层。将三元硼化物硬质合金的优异性能赋予钢基体表面。获得耐磨抗蚀、界面结合强度高的新型硬质合金覆层材料。对三元硼化物硬质合金和钢基体的界面微观结构和界面区元素分布利用SEM-EDS进行分析。发现硬质合金覆层和钢基体之间形成了一个具有一定厚度的过渡层。合金元素浓度没有发生突变。两相之间形成了良好的冶金结合。并对覆层材料的显微硬度、抗弯强度与耐腐蚀性能做了研究。结果表明，硬质合金覆层材料具有较高的显微硬度、界面结合强度和优异的耐腐蚀性能。     

高温高压合成可电火花加工的立方氮化硼烧结体

通过高温高压合成了无硬质合金衬底的立方氮化硼聚晶(PcBN)。该cBN聚晶厚度1~5mm,具有导电性、可以被电火花切割。与传统立方氮化硼复合片(带有硬质合金衬底)进行对比,该立方氮化硼聚晶无中间钴的过渡层、具有比传统复合片长10%~20%的切削寿命。     

不同铁基合金助剂熔渗法制备PDC及其烧结形貌

在高温高压条件下(5.6GPa,1400℃),以不同铁基合金(Fe55Ni26Mn14Co5、Fe55Ni26Co19、FeNi36)为烧结助剂(熔渗质),采用高压熔渗技术制备了金刚石复合片(PDC)。采用扫描电子显微镜(SEM)观察了PDC的烧结组织形貌,对铁基合金的熔渗机制进行了探讨。实验结果表明,三种合金能够均匀渗透金刚石层,与金刚石颗粒形成了致密交错的网状结构,PDC结合界面复合牢固。腔体的压力差(δP)和温度梯度即为合金熔渗的驱动力。     

高光泽高抗冲聚苯乙烯的结构与性能

利用激光粒径分析仪、动态力学分析仪和气相色谱-液相质谱联用仪等分析了高光泽高抗冲聚苯乙烯(HIPS)和普通HIPS的结构和性能。结果表明:两个高光泽HIPS(HIPS A和HIPS B)试样在力学性能上的表现各有侧重。高光泽HIPS的溶胀指数与普通HIPS(HIPS C)相近,为11.0左右,表明三个试样的交联程度相近。相对于高顺式聚丁二烯橡胶改性的HIPS,高光泽HIPS中苯乙烯与橡胶的接枝点数量多,光泽度提高了约三倍,橡胶相平均粒径为1.0μm左右且分布较窄,凝胶质量分数大于22.0%,低相对分子质量组分的质量分数为2.1%～2.9%,但硬脂酸锌添加量大。HIPS A,HIPS B,HIPS C中的增塑剂含量逐渐增加。     

高白度、高透明性PVC树脂的开发

研究了引发剂、分散剂、终止剂、聚合稳定剂对PVC树脂性能的影响,开发了高白度、高透明性PVC树脂。试验结果表明:该树脂具有表观密度小、增塑剂吸收量大、白度高、透明性好等优点。     

抗高温、高矿化度、高凝析油起泡剂的实验评价

合成了一种特殊结构的表面活性剂作为主表面活性剂,与一定比例的泡沫增效剂和稳泡剂复配成了一种起泡剂.对该起泡剂在高含凝析油、高温的高矿化度水中进行了起泡力、携液量、与缓蚀剂的配伍性和抗高温分解性能的实验评价.     

高刚性高耐热聚丙烯的结构与性能

采用核磁共振碳谱、差示扫描量热法、凝胶渗透色谱等研究了高刚性、高耐热聚丙烯专用树脂K1708、K1712的链结构和聚集态结构。结果表明．K1708、K1712分子链规整度好、相对分子质量分布较宽,与同类进口产品的结构与性能相近。     

一种高强度、高精度和高速度的密炼机上顶栓系统

运用电液比例伺服控制系统来控制密炼机的上顶栓动作。与原来普遍采用的气动上顶栓相比,此种控制系统具有高强度、高精度、高速度、变压操作等明显优势。此种机型已被普遍采用。     

以高产量、高产率、高生产强度为目标的发酵过程优化技术

以高产量、高底物转化率和高生产强度为目标,综合运用微生物反应计量学、生化反应和传递动力学、生物反应器工程及代谢工程理论,开发了:(1)基于微生物反应计量学的培养环境优化技术;(2)基于微生物代谢特性的分阶段培养技术;(3)基于反应动力学模型的优化技术;(4)基于代谢通量分析的优化技术;(5)基于系统观点的生物反应系统优化技术。将这些技术广泛应用于多种产品的发酵过程优化研究中并取得了成功。在此基础上总结出“简化、定量化、模型化和阶段化”的发酵过程优化基本原理,这一基本原理对提高我国发酵工业技术水平、促进生物食品产业的健康发展将起重要作用。     

高性能水泥与高性能混凝土的协调发展

１发展高性能混凝土（HPC）势在必行高性能混凝土是近期混凝土技术发展的主要方向，国外学者曾称之为２１世纪混凝土。挪威于１９８６年首先对此进行了研究，在１９９０年由美国国家标准与技术研究院（NIST）与美国混凝土学会（ACI）共同主办的一次研讨会上正式定名。由于高性能混凝土具有综合的优异技术特性，引起了国内外材料界与工程界的广泛重视与关注。我国１９９２年开始重视，现已在大城市商品混凝土和重要建筑中较普遍采用，形势很好。何谓高性能混凝土？美国混凝土学会（ACI）认为：HPC是用优质水泥、集料、水和活性细掺料…     

高收率高稳定性过碳酸钠的制备

以碳酸钠和双氧水为原料制备过碳酸钠。考察了反应温度、反应时间、原料配比、后处理工艺等因素对过碳酸钠产品收率和稳定性的影响。适宜工艺条件：反应温度为15 ℃、反应时间为30 min、复合稳定剂（聚丙烯酸钠-硅酸钠-硫酸镁）加入量为碳酸钠质量的1%、碳酸钠与双氧水物质的量比为1∶（1.5~1.6）。在此条件下,制得过碳酸钠产品活性氧含量较高。结晶后,利用双氧水溶液对晶粒进行洗涤,于50 ℃下干燥3 h,过碳酸钠产品收率可达到88%,活性氧质量分数可达到14.75%。过碳酸钠产品存储35 d后,活性氧质量分数仍可达到13.90%,稳定性较好。     

高阻燃高填充聚氯乙烯粒料的研制

介绍了阻燃型线缆用辅助材料PVC填充绳、内垫层、薄膜包扎带等专用料（HZT）的研制情况，通过对PVC树脂、增塑／稳定／填充／阻燃体系的性能分析与材料选择，探讨了各助剂之间的协同效应，确定了高阻燃高填充PVC粒料配方，其物理机械性能可达GB8815－88标准相关规定，氧指数可达36－39。