Cu含量对铝基结合剂及其金刚石工具性能的影响

以Al-Cu-Mg-Ti-Cr混合金属粉末为结合剂,利用热压烧结法制备金刚石工具,研究了Cu含量对铝基结合剂及其工具性能的影响。结果表明:随着Cu含量增加,结合剂烧结体的抗弯强度和相对密度先增大后减小,而硬度呈现逐渐增大的趋势。Cu粉的加入可以促进Al2CuMg强化相和Al3Ti、Al2Cr弥散相的形成,细化烧结体晶粒,阻碍晶粒位错运动,从而提高烧结体的力学性能。当Cu的质量分数为4.5%时,烧结体的综合力学性能最优,抗弯强度和硬度分别为334 MPa和98HRB,相对密度达到98.94%。此时,铝基结合剂对金刚石的包镶能力较好,金刚石工具试样强度损失率达到最低,为12.8%,磨削比提高9.7%,被磨削工件表面粗糙度达到0.092μm。     

纳米SiO2/环氧树脂金刚石磨块的制备与性能

以液态环氧树脂为结合剂、金刚石为磨料、纳米SiO₂为增强材料, 采用浇注法制备了金刚石磨块, 并研究了其性能。结果表明: 促进剂与成型料的总质量比0.25%、固化工艺为130℃/4 h+160℃/2 h时, 磨块可获得较好的固化效果; 金刚石表面经过硅烷偶联剂或镀Ni处理均可提高磨块的耐磨性, 磨削比分别提高15.0%和32.5%; 添加经硅烷偶联剂改性后的纳米SiO₂可均匀分散于磨块体系中, 起到质点增强的作用, 且其质量分数为4%时, 磨块的抗弯强度和洛氏硬度最大, 分别达到106 MPa和HRB 56。     

以Ni/ZSM-5为催化剂制备纳米碳质材料(英文)

以ZSM-5分子筛为模板担载金属镍(Ni/ZSM-5)为催化剂,在不同质量分数Ni和温度下进行气相化学沉积过程得到氢气和纳米碳质材料(碳纳米管、纳米炭纤维)。氢气和纳米碳质材料的产率随Ni质量分数增加和反应温度升高而显著地增加,但当Ni含量为8%时产率却减小。纳米碳质材料的形貌与反应温度密切相关。在较高温度下可沉积出碳纳米管,在较低温度下则可得到纳米炭纤维。随着反应时间的延长Ni/ZSM-5的催化活性降低。     

MPCVD法制备低粒径纳米金刚石薄膜的研究

采用微波等离子体化学气相沉积法,以Ar/H2/CH4为气源,通过改变气源流量比例和功率,探究生长低粒径纳米金刚石的最佳条件。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分别对制备出的薄膜的晶粒尺寸和表面形貌进行了表征,并采用拉曼散射光谱仪对薄膜的质量及残余应力进行了分析。结果表明:氩氢浓度比例相对于功率和甲烷浓度等因素对金刚石粒径影响较大;随着氩氢浓度比例增大,金刚石粒径呈减小趋势;金刚石相对于石墨相的含量先减小后增大,且由拉曼G峰引起的拉应力不断增大;膜表面的团聚体尺寸逐渐减小,平整度随之提升。     

热处理温度对中间相沥青基碳/碳复合材料力学性能的影响

通过三点弯曲实验,并借助XRD,SEM断口形貌分析,研究了最终热处理温度对中间相沥青基碳/碳复合材料微观结构与力学性能的影响,并对其断裂机制进行了探讨.结果表明:随着最终热处理温度的升高,材料的石墨化度增大,层间距d002减小,微晶尺寸Lc增大;材料未经热处理时,纤维与基体间界面结合较强,抗弯强度较高,弯曲断口较为平整,具有脆性断裂特征;随着热处理温度的升高,基体收缩,纤维与基体间界面结合减弱,抗弯强度减小,弯曲断口纤维拔出较长,材料具有韧性断裂特征.     

不同镀层金刚石与铜基粉末烧结制备的锯片刀头性能及机理

为了研究金刚石表面不同镀层对锯片刀头性能的影响及作用机理,分别对金刚石作了化学镀Ni、真空微蒸发镀Ti及Ti-Ni复合镀处理,并与铜基粉末混合烧结制备了锯片刀头。分别采用L30W/TMP扫描电镜、自制的3点抗弯机和热蚀法,对锯片刀头的锋利度、抗弯强度、耐热蚀性进行了探讨。结果表明:金刚石镀覆后制备的锯片切削性能、胎体对金刚石的把持力比金刚石锯片均有不同程度的提高;高温下,镀覆层对金刚石起到了一定的保护作用,镀Ni金刚石的锯片金刚石脱落较严重,镀Ti金刚石锯片的锋利度提高不大,Ti-Ni复合镀金刚石锯片切割速度最快,较前2种分别提高了67%和56%,且加工质量最好。金刚石表面Ti-Ni复合镀是提高铜基金刚石锯片性能的最有效措施之一。     

气相生长碳纤维/中间相沥青碳碳复合材料制备及性能研究

以中间相沥青(MP)为基体,气相生长碳纤维(VGCF)为增强体,通过低温热模压成型,炭化、石墨化制备了不同VGCF含量的VGCF/MP碳碳复合材料。对样品的形貌进行表征并对不同VGCF含量制得的碳碳复合材料的各项性能进行测试,探究材料微观结构与其抗弯强度、电阻率和导热系数之间的关系。结果表明:随着VGCF含量的增加,复合材料的导电性能和抗弯强度先增大后减小,当VGCF含量为50%(wt,质量分数)时,密度高达1.6g/cm3,弯曲模量达到12.0GPa,抗弯强度为77.5MPa,电阻率最低为0.59×10-5Ω·m,导热系数最大为113.87W/(m·℃)。     

邹议“复压”工艺在金属基金刚石工具刀齿中的应用

实验研究表明，经过常压烧结工艺之后，金刚石在常温下增加“复压”工艺之后，金刚石工具的相对胎块密度能够达到98．2％，大约提高了2％；而金刚石的硬度则达到85HRB，大约提高了22％，将复压压力提高为500MPa时，其抗弯强度可达650．23MPa，大约提高了15．7％；通过电镜观察表明，其胎体的空隙率明显下降；“复压”作用下所产生的挤压变形使得金刚石与胎体界面的光滑程度明显提高，胎体对于金刚石颗粒的把持力提高。     

金刚石颗粒增强铝基复合材料的力学性能

采用压力熔渗法制备Al/金刚石复合材料,探讨金刚石粒度对复合材料微观形貌、力学性能和断口形貌的影响。结果表明复合材料的力学性能随金刚石粒径的减小逐渐升高,金刚石粒度为400/500目时,Al/金刚石复合材料的抗拉强度为145MPa,抗压强度为1020MPa,抗弯强度达到310MPa。     

改性PVDF膜的制备及其抗紫外线性能的研究

采用浸没沉淀法制备玄武岩纤维粉体改性PVDF膜。利用SEM观察膜的表面形态,测试膜的厚度、密度、接触角以及抗紫外线性能等对膜进行表征,探究玄武岩纤维粉体含量对膜性能的影响。结果表明:随着玄武岩纤维粉体质量分数的增加,共混膜表面逐渐变得致密,断面变得不规整;膜的厚度逐渐变大,密度逐渐变小,孔隙率、接触角均增大;断裂伸长率呈先增大后减小的趋势,而断裂强度的变化与之相反;玄武岩纤维粉体与PVDF共混,可以使PVDF膜对紫外线的反射率增大、透过率减小、吸收率增大,共混膜具有很好的抗紫外线性能。