超细石墨粉体高温高压合成金刚石研究

为研究超细石墨粉体合成金刚石的可能性,以5000目的超细石墨粉和Fe70Ni30触媒为原料,用静态高压技术合成出金刚石。研究结果表明：以超细石墨粉为碳源材料合成金刚石是完全可行的,但在合成晶体里发现有大量缺陷存在;合成金刚石单产接近120ct,明显要高于相同合成腔体和工艺条件下合成普通金刚石的单产;晶体粒度平均为270μm左右,小于相同条件下以200目人造石墨粉为原料合成晶体的粒度。以超细石墨粉体为碳源材料合成金刚石的生产工艺等各方面影响因素有待深入研究。     

Fe70Ni30合金粉体触媒及合成金刚石中杂质元素的原子发射光谱分析

为了分析合成金刚石中的杂质元素,以粉体Fe70Ni30合金触媒及石墨为原料,用静态高压技术合成出金刚石,分别对触媒和金刚石进行了原子发射光谱分析.测试结果表明:触媒里具有Co、Ca和Mn等22种含量值在0.0001～1.5 wt %之间的杂质元素;合成金刚石中有含量值在0.00005 ～ 0.02 wt %之间的Fe、Ni和Ca等10种杂质元素.这些杂质元素对金刚石质量和性能的影响进行了定性讨论.采用粉末触媒合成金刚石,其合成晶体中含有一定量的杂质元素是很难避免的,除合理采用合成工艺外,还可以通过严格控制原材料纯度等一些措?来降低合成晶体中杂质元素的含量,进而提高合成金刚石的质量.     

高温高压下石墨-Ni70Mn25Co5体系中石墨的层状生长现象与合成金刚石的质量

为了研究石墨-Ni70Mn25Co5体系在高压高温下石墨的变化和金刚石的生长现象,用六面顶压机对交替组装的圆片状石墨和Ni70Mn25Co5触媒进行高温高压处理及金刚百合成实验。扫描电镜观察结果表明：在触媒中再结晶石墨以片状为主,而类球状石墨由片状石墨的堆积长大形成的;覆盖在金刚石的金属包膜中有大约1μm厚的片状石墨。借助于多功能光学显微镜,观察到金刚石的晶体形态和缺陷特征随合成温度、压力的不同有规律地变化。实验证实了高温高压下石墨-Ni70Mn25Co5体系中石墨和金刚石的层状生长现象,进而提出了预防金刚石宏观缺陷、合成优质金刚石的技术措施。     

防止铸铁件侵入性气孔形成的具体措施

阐述了侵人性气孔的特征、形成机理及预防措施.总结指出:为避开砂芯发气峰值,对于定向排气方式,采用快浇工艺;对于非定向排气方式,采用高温慢浇工艺.同时通过加大型芯排气、在铸型顶端设置溢流冒口、合理选择浇注系统以及控制型、芯发气量等措施,可有效防止铸铁件产生侵入性气孔.     

中频炉熔炼铁液易产生的铸造缺陷及预防对策

江苏常发集团铸造事业部成功地对熔炼工艺进行了技术改造,拆除了高能耗高污染的冲天炉,安装了4台8t、6台5t电炉.不仅提高了生产效率、铸件质量和成品率,而且改善了环境,降低了工人劳动强度.在工艺改造的过程中,发现电炉铁液与冲天炉铁液的特性存在许多差异.电炉熔炼的铁液纯净度高,铁液温度和成分容易控制,但也存在很多不良的特性.我们对实际生产过程中存在的问题进行研究,分析了产生缺陷的原因,提出了解决对策.     

片状与粉末触媒对石墨转化成金刚石的催化效率研究

为了研究片状与粉末的镍基或铁基触媒对石墨转化为金刚石的催化性能的影响，采用金刚石成核和生长动力学方法分别计算了片状与粉末触媒参与下金刚石生长的活化能与比表面能。结果表明，无沦是片状还是粉末触媒，这两种触媒对金刚石生长活化能与比表面能的影响差异很小，比表面能与金刚石的结晶形态有关，决定于合成的温度压力条件。然而，粉末触媒的催化效率比片状触媒高得多，更有利于石墨转化为金刚石。     

主动座的工艺改进

主动座 (如图 1所示 )是某型产品上的零件尺寸为30 0× 5 80× 5 10 (mm) ,材质为 ZG35 Cr Mo。以前因工艺不当 ,铸件存在砂眼、氧化夹杂、裂纹等缺陷 ,改进工艺后 ,铸件的成品率大幅提高。图 1　主动座毛坯图1　原铸造工艺原工艺如图 2所示。1采用顶注浇注系统 ,内浇口直接进入冒口 ,避免铸件在与内浇口接触处产生裂纹。而且易于形成自下而上的正温度梯度。有利于实现顺序凝固。2在方形窗口下部平面设置冷铁 ,防止该处产生缩松。 3在顶面厚大部位设置 2 2 0× 330× 2 85 (mm)保温冒口 1个 ,使铸件实现顺序凝固。4在砂芯中间充填一定量的…     

石墨粉中添加TiN合成金刚石的颜色与热稳定性研究

为了研究在石墨粉中添加不同含量TiN对合成金刚石的颜色与热稳定性的影响,以石墨和Fe70Ni30合金粉末作原料,用TiN作添加剂,在高温高压条件下合成出金刚石.在相同合成工艺条件下,当反应体系中TiN加入量不同时,合成出的金刚石无论在颜色还是在热稳定性方面都存在较大差异.当TiN加入量接近50×10-6时,容易合成出黄色透明的金刚石.在动态空气流条件下,利用热重和差示扫描量热法对金刚石的热稳定性进行分析,结果表明:石墨粉中添加四种含量不同的TiN所合成出的金刚石,其初始氧化温度在735 ℃～819 ℃之间;1200℃时,热失重率在60%～94%之间.     

超细石墨粉体高温高压合成金刚石研究

为研究超细石墨粉体合成金刚石的可能性,以5000目的超细石墨粉和Fe70Ni30触媒为原料,用静态高压技术合成出金刚石.研究结果表明:以超 细石墨粉为碳源材料合成金刚石是完全可行的,但在合成晶体里发现有大量缺陷存在;合成金刚石单产接近120ct,明显要高于相同合成腔体和工艺条件下合成普通金刚石的单产;晶体粒度平均为270 μm左右,小于相同条件下以200目人造石墨粉为原料合成晶体的粒度.以超细石墨粉体为碳源材料合成金刚石的生产工艺等各方面影响因素有待深入研究.     

石墨粉中添加含硼化合物合成金刚石的颜色与热稳定性

为了研究不同含硼添加剂对合成金刚石的颜色和耐热性能的影响，以石墨和触媒粉末作原料，分别用碳化硼、硼酸和硼酸氨作添加剂，在高温高压下合成出含硼金刚石。在相同的合成工艺条件下，当反应体系中的含硼量接近时，不同的添加剂合成的金刚石颜色差异较大。添加硼酸和硼酸氨的溶液时，易于合成出黄色透明的金刚石。采用动态空气流条件下的热重和差示扫描量热方法对金刚石进行了热稳定分析，结果表明：用三种添加含硼化合物合成金刚石的初始氧化温度超过：830℃，最高达到990℃；在1200℃时，金刚石的失重在38％～85％之间；氧化反应放热峰在1000℃左右。