关于金刚石线锯发展中的若干技术问题

超硬材料是朝阳行业。超硬材料的发展正处于加速进步阶段,当前从金刚石工具时代已经向功能时代过渡。根据金刚石线锯行业发展形势,指出了需要关注的几个核心技术问题,如通过改进电镀配方和工艺提高生产效率,以及创新性地寻找其他制造方法解决磨料结合强度的问题。为了提高产品标准化水平,针对当前行业内金刚石线锯专业术语使用混乱的现象,分析和介绍了标准化和规范化的相关要求。     

反应烧结制备TiC-Ti3SiC2梯度材料

采用Ti、Si、TiC粉末为原料,通过放电等离子反应烧结制备TiC-Ti<,3>SiC<,2>梯度功能材料.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段,分析梯度材料的相组成和微观结构特征.结果表明,采用放电等离子烧结,升温速度为100℃/min时,在1 350℃保温15min、加压40MPa...     

以铝为助剂通过机械合金化和热处理制备Ti3SiC2

采用Ti、Si、C单质粉末为原料,添加少量Al元素粉末为助剂,通过机械合金化和热处理制备高纯Ti3SiC2材料。采用XRD和SEM研究该材料的物相组成和显微结构。研究结果表明,机械合金化Ti、Si、C单质混合粉末,会诱发自蔓延反应,生成组成相为TiC、Ti3SiC2、TiSi2和Ti5Si3的粉末与颗粒产物。添加适量的Al元素可消除硅化物,明显促进Ti3SiC2的反应合成。采用Ti、Si、C、Al单质粉末进行机械合金化,可制备出主相为TiC与Ti3SiC2的粉末与颗粒产物。对掺Al机械合金化粉末产物压制后,在900~1 100℃热处理2 h,可制备出纯度大于95%(质量分数)的Ti3SiC2材料,而颗粒产物在900~1 200℃进行热处理,亦可获得纯度为96%的Ti3SiC2材料。但在1 300℃,热处理产物中的Ti3SiC2会发生严重分解,部分分解为TiC和少量硅化物,使产物纯度降低。     

电化学剥离法制备石墨烯及表征

采用电化学剥离法,以石墨纸为原料,0.5mol/L、1.0mol/L、1.5mol/L硫酸为电解液制备石墨烯。通过X-射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)及拉曼光谱仪等手段,对所制备石墨烯样品的物相、形貌、结构及表面官能团进行表征。结果表明:该方法能高效制备石墨烯,所制备的石墨烯表面含有羟基、羰基、羧基等官能团;当硫酸浓度为0.5mol/L时,制备的石墨烯缺陷较少,层数最少,为4~5层;当硫酸浓度为1.0mol/L和1.5mol/L时,石墨烯的剥离程度降低,且石墨烯的缺陷密度增大。     

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.     

微波烧结制备MAX相–金刚石复合材料

采用三元层状导电可加工陶瓷M_n+1AX_n（简称MAX相）材料粉体和金刚石粉体为原料,通过微波烧结制备以MAX相为结合剂的金刚石复合材料,研究MAX相的种类与金刚石含量对该复合材料的物相组成与显微形貌的影响。通过高温微波烧结MAX相-金刚石复合材料,金刚石表面会形成不同的涂层组织。MAX相的种类与金刚石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。实验结果表明:在Ti₂SnC-金刚石复合材料中,烧结后Ti₂SnC会发生严重的分解,分解生成Sn与TiC,在含量较低时,表面仍然光滑,金刚石表面黏附少量富锡圆形组织;当金刚石含量较高时,金刚石表面形成许多细小TiC颗粒。在Ti₃AlC₂-金刚石复合材料中,Ti₃AlC₂分解后生成Al与TiC,金刚石的表面受到明显的侵蚀,同时在表面形成Al₄C₃和Al₂O₃二元组织。对于Ti₃SiC₂-金刚石反应体系,基体主相均为Ti₃SiC₂。当金刚石质量分数为10%时,同时还含有少量Si、TiSi₂和SiC;当金刚石质量分数为20%时,基体中还含有少量TiC,金刚石表面形成了SiC和TiSi₂二元涂层组织。      

冷热循环对多元合金铁基堆焊层硬度的影响

研究了热循环温度和循环次数对多元合金铁基堆焊层硬度的影响.结果表明:冷热循环对多元合金铁基堆焊层硬度有较大的影响,当其经560℃(=)18℃冷热循环超过100次后,堆焊层硬度为56.3HRC;经700℃(=)18℃冷热循环120次后,堆焊层硬度为42.5HRC,该堆焊层具有较高的抗急冷急热软化能力.     

金刚石先进复合材料的研究及应用

金刚石的应用主要分为两类,一类是用于制作金刚石工具,如磨具、刀具等;另一类是用于制备金刚石功能材料,如导热材料。文章主要介绍了金刚石与金属、碳化硅或树脂等新型先进复合材料的研究现状、制备方法及主要应用前景。金刚石/金属复合材料与金刚石/碳化硅复合材料主要采用气相沉积法和烧结法来制备,烧结可以采用高压高温、脉冲电流烧结、微波、等离子体和反应渗透烧结等多种方式和热源,所制备的复合材料是热管理应用的理想材料,也可以用作耐磨材料。金刚石/树脂复合材料主要把金刚石共混到树脂基体中,可以提高树脂的导热率,或用作精密抛光材料。     

不同热处理工艺合成Ti2SnC材料的研究

研究了不同热处理工艺对合成Ti2SnC材料的影响,并利用X射线衍射仪测定了合成产物的物相组成,通过扫描电镜观察其显微形貌.研究表明:以2Ti/Sn/C和Ti/Sn/TiC粉体为原料,采用传统热处理技术,在1 000℃保温2h可合成高Ti2 SnC含量的产物;通过热爆反应技术,在800℃保温2 min,也可合成Ti2 SnC,其中以2Ti/Sn/C粉体为原料所得产物中有较高含量的TiC和TiSnX相,而以Ti/Sn/TiC粉体为原料所得产物中Ti2SnC含量较高.     

以石墨为助剂反应合成ZnO晶体

用微米ZnO粉为原料,添加适量石墨助剂,采用高温热蒸发法合成ZnO纳米晶体材料,研究了不同温度对反应合成ZnO晶体形貌的影响,用XRD、SEM和EDS分析了产物的物相组成与显微形貌。研究结果表明,1000℃时可形成锯片状ZnO晶体,锯齿状晶粒长约100~200μm,宽度约4μm左右。锯齿的直径约0.3μm,长度约3~4μm。此外还有一些ZnO晶体呈六棱柱状生长,长约6~10μm,边长约1μm。1100℃时形成了大量ZnO棱柱晶粒,长约几百μm,比较粗大的晶粒达1mm。粗大的ZnO晶粒上生长着许多细小的ZnO四脚晶粒,长度约4~6μm,边长约1~2μm。