金刚石-SiC、纳米结构金刚石-TiC、金刚石-金刚石直接成键型聚晶的制备与表征

主要报道金刚石-SiC、纳米结构金刚石-TiC、金刚石-金刚石直接成键型三种典型金刚石聚晶材料的制备与表征,详细叙述了纳米结构金刚石-TiC聚晶的制备过程。对三种金刚石聚晶材料的硬度、热稳定性、导电性进行了分析,并对它们的性能进行了比较。     

氨气对热阴极CVD法制备纳米金刚石膜的影响

采用直流热阴级化学气相沉积（DC-PACVD）方法,以NH3＋CH4＋H2混合气体作为气源,通过改变氨气浓度,在单晶硅（111）基片上沉积纳米金刚石膜.采用扫描电子显微镜、原子力显微镜和拉曼光谱仪分析了不同氨气浓度下制备的纳米金刚石膜。结果表明：在基体温度为700℃条件下,随着氨气浓度的增大,纳米金刚石膜中的金刚石相含量增加,非金刚石相含量相对减少;晶粒的平均粒度减小。在一定范围内氨气浓度增加,有助于提高纳米金刚石膜质量;在氨气流量达到8 mL/min时,获得了质量最好的纳米金刚石膜,其平均晶粒尺寸约为64 nm、均方根粗糙度约为27.4 nm。并提出了掺氮纳米金刚石薄膜的生长模型,对相应现象给出了解释。     

CVD法制声表面波基片金刚石层细晶粒的生长研究

金刚石/硅声表面波基片的金刚石层晶粒的细化有利于传播能量损耗的降低,采用热丝化学气相沉积法进行了硅基体上沉积细晶粒金刚石工艺的初步探索。探讨了基体温度、气压、氩气和甲烷浓度等因素对金刚石细晶粒生长的影响。对相应样品进行了扫描电镜和拉曼散射光谱分析。结果表明:在低气压范围、相同氩气浓度下,随着气压的降低,甲烷浓度也要相应降低,才能保证类似的金刚石结晶质量。同时,降低气压达到一定值后,金刚石晶粒尺寸变小,经测试可达到纳米级。     

在金刚石薄膜上生长微米／纳米结构氧化锌

金刚石是非常重要的宽禁带半导体材料,n-型氧化锌与p-型金刚石的结合成为半导体研究的热点。该研究实现了金刚石薄膜上生长六角纤锌矿结构氧化锌（ZnO）微米／纳米结构。生长初期或ZnO饱和蒸气压较低时,ZnO晶粒多沉积在金刚石薄膜的晶界和棱边处,随着沉积时间的增加或反应气氛中气态ZnO浓度的增加,会有大量微米／纳米结构的ZnO生成,并覆盖整个金刚石薄膜表面。对ZnO在金刚石薄膜表面生长机制及反应气氛对金刚石的钝化作用进行了分析。     

简讯

深圳将建亚洲最大的金刚石膜研发基地雷地科技金刚石膜基地建设最近在深圳高新开发区正式开工 ,项目建成投产后 ,将成为亚洲最大的金刚石膜材料研发和生产基地。据悉 ,该项目占地 10 0亩 ,建筑面积 12万平方米 ,投资近 2亿元。其中 ,2万平方米的科研大厦集中了雷地科技“86 3”新材料及航天材料的研发中心和博士后工作站等 ,将成为我国新材料科研重要基地。此外 ,该基地还将成为公司金刚石膜设备与金刚石膜电容器、PET瓶、节能安全膜、纳米视窗、纳米晶金属为核心的制造中心。雷地科技自创立以来 ,在金刚石膜材料领域 ,取得了从工艺、设备…     

新型金刚石磨边轮的性能研究

采用Cu-Sn-Ti合金钎料对金刚石磨粒进行真空预钎焊处理,使用预钎焊金刚石磨粒并采用新型生产工艺制作了新型金刚石磨边轮,并进行常规金刚石磨边轮和新型金刚石磨边轮的对比加工性能试验。通过扫描电镜分析了预钎焊磨粒的界面微观组织结构,通过三点抗弯强度测试分析了节块的抗弯强度。结果表明:预钎焊金刚石磨粒表面生成了碳化物,预钎焊金刚石形成了金刚石→碳化物→钎料金属的组织结构;当金刚石浓度为10%~50%时,预钎焊金刚石节块的抗弯强度均高于常规金刚石节块;新型金刚石磨边轮的加工性能明显优于常规金刚石磨边轮。     

直流电弧等离子体喷射法高速制备高质量纳米金刚石膜研究

利用直流电弧等离子体喷射法沉积装置在底径Ф65mm高5mm的Mo球面衬底上成功制备出纳米金刚石薄膜,文章研究了在稳定电弧状态下碳氢比对金刚石膜形貌的影响。通过扫描电子显微镜、原子力显微镜及Raman光谱对样品的晶粒尺寸及质量进行了表征。研究结果表明：在稳定电弧状态下,通过提高碳氢比可以在Mo球面衬底上的表面高速沉积出高质量的纳米金刚石薄膜,晶粒尺寸大约为4-80nm,平均粒径27．4nm。     

纳米PCD材料合成的技术难点

文章探讨了高温高压法制备纳米PCD材料技术的研究现状及存在的问题,针对纳米金刚石纯化技术、表面净化技术,以及高压烧结中表面石墨化、塑性变形、纳米聚晶形成与再结晶晶粒长大控制等关键技术难点进行分析,期望能为今后纳米PCD材料的应用开发提供理论上的帮助。     

金属结合剂金刚石工具胎体耐磨性随烧结温度变化的研究

文章重点研究了一种铁基金属结合剂金刚石工具胎体耐磨性随烧结温度升高的变化规律。通过对胎体耐磨性、硬度、抗弯强度、抗冲击强度等一系列物理性能指标的测定,以及利用该胎体制成的锯片做对比试切试验结果分析,得出以下结论：（1）铁基结合剂胎体耐磨性随温度的升高呈现3个阶段的规律变化;（2）测定出了耐磨性最佳时烧结温度范围。将该项研究成果应用于生产中可以大幅度地降低金属结合剂金刚石工具的单位产出能耗,符合国家节能减排的经济增长方式。     

纳米聚晶金刚石的研究进展

纳米聚晶金刚石(NPD)是由石墨在高温高压下直接转变而成的,具有良好的热稳定性、耐磨性、高于金刚石单晶的硬度,同时具有金刚石单晶所不具备的各向同性。NPD优良的力学性能及纳米尺度的微观结构又使其具有极高的加工精度和使用寿命,因而应用领域广泛。文章综述了NPD国内外最新的研究进展,重点论述了NPD的制备和结构性能,并在最后对NPD存在问题和发展方向进行了阐述和展望。     

锯切用节块中镀膜金刚石的效果评价

通过测量节块抗弯强度、节块在锯切过程中的耐磨性能以及锯切力比，研究了金刚石表面镀覆Ti—Cr合金对节块性能的影响。研究表明，相对于不镀覆的金刚石，镀覆金刚石使节块的抗弯强度和耐磨性能均有不同程度的提高。但是节块的抗弯强度与耐磨度并无单调对应关系。由于金刚石表面镀覆改善了结合剂对金刚石的把持和金刚石的出露状态，切削阻力降低，切向力与法向力的比值减小。     

金刚石静载强度指示值的定义与数值

金刚石的静载强度，最早的定义在数值上是与粒径的平方成反比，以后的国标又以与粒径的一次方成反比的关系来定义，文章通过对工具中金刚石抗磨损能力的分析，认为以反比于粒径的0．735次方来定义为宜。     

金刚石工具胎体材料机械性能的概述

金刚石具有高硬度、高强度、高耐磨性等一系列优异特性,被广泛地用来制备金刚石工具。金刚石工具工作寿命和性能的一个重要指标就是金刚石在金刚石工具中的把持强度,其在实际工作中的使用效果在很大程度上取决于胎体材料的性能。文章从固结温度、掺杂、金刚石表面涂层等几个方面对胎体材料机械性能的影响进行了概述,其中包括硬度,屈服强度,弯曲强度和冲击强度。最后指出了金刚石工具胎体材料性能研究存在的问题,并提出了解决对策,为胎体材料的设计提供了理论指导。     

钻进钢筋混凝土金刚石钻头的试验研究

通过对钢筋混凝土钻进过程中人造金刚石孕镶钻头磨损机理的分析，提出了二级磨料的概念，在钻头中同时放入一级磨料——高强度、粗颗粒金刚石和二级磨料——低强度、细颗粒金刚石，使金刚石钻头寿命得到了提高，同时，提出了各参数之间的关系。     

纳米陶瓷结合剂超硬磨具的制造工艺

纳米陶瓷结合剂是一种新型的超硬磨具结合剂,采用它能显著降低磨具烧结温度,大幅度提高制品的强度、韧性和耐磨性,且气孔可控,为陶瓷结合剂的应用开拓了一个崭新的领域。文章阐述了纳米陶瓷的性能及应用。结果表明：纳米陶瓷结合剂抗折强度高于100MPa,经过烧结,纳米陶瓷结合剂与金刚石和cBN超硬磨料润湿性良好、结合力大,在烧结过程中与超硬磨料不发生反应、不腐蚀损伤超硬磨料。成功用于磨削PCD复合片的金刚石陶瓷砂轮。     

石墨烯黏胶纤维机织物的功能改性研究

制备同规格的普通黏胶纤维机织物、石墨烯黏胶纤维机织物及不同不锈钢丝质量分数的石墨烯黏胶纤维/不锈钢丝机织物,对比它们的导电、防电磁辐射、防紫外线、抗静电、力学(拉伸、弯曲、耐磨)及透气等性能。结果表明:普通黏胶纤维经石墨烯改进后,所制成的石墨烯黏胶纤维机织物的导电、防电磁辐射、防紫外线、抗静电、力学(拉伸、弯曲、耐磨)等性能都有所改善,其中防紫外线与耐磨性能提高显著,透气性能下降明显;石墨烯黏胶纤维/不锈钢丝机织物的导电、防电磁辐射、防紫外线和抗静电、经向拉伸断裂强力、纬向抗弯刚度、透气性能都优于石墨烯黏胶纤维机织物,纬向拉伸断裂强力、经纬向拉伸断裂伸长率、经向抗弯刚度及耐磨性能不及石墨烯黏胶纤维机织物;随着不锈钢丝质量分数在7.0%~20.0%范围内的增加,石墨烯黏胶纤维/不锈钢丝机织物的导电、防紫外线、抗静电、经向拉伸断裂强力、纬向抗弯刚度及透气性能增强,纬向拉伸断裂强力、经纬向拉伸断裂伸长率、经向抗弯刚度、耐磨性能减小,不锈钢丝质量分数变化对防电磁辐射性能影响较小。当不锈钢丝质量分数为7.0%时,石墨烯黏胶纤维/不锈钢丝机织物的综合性能最佳。     

Tool recession in the processing of window scantling with innovative core materials

Three layer laminated lumber is extensively used in the manufacture of window frames. The insulating capacity is an important factor. Some producers are trying to expand the market and have introduced novel scantlings with higher insulating capacities into the market. The core layer of these scantlings was replaced by new materials. The three types are pressed cork, Polyurethane and Purenit. In this study the wear effects of wood scantling with new core layers on the recession of blades was studied. Four different types of tungsten carbide blades with different grain sizes (normal, fine, super fine and diamond coated) were used. Results show that Purenit is the most abrasive material for blades. The glue line is also a source of destruction for blades. The authors suggest that super fine coated blade is the best type for machining wood-Purenit scantling. The two other scantlings can be machined with normal grain coated carbide blade without difficulties.