金刚石表面金属化提高 金刚石制品性能的研究

采用金属Ni粉,应用物理化学冶金方法,使金刚石表面金属化,然后按粉末冶金工艺制得金刚石的金属制品。利用JCXA-733型电子探针显微分析仪,分析金刚石表面金属化的某些物理特性,研究了金刚石金属制品的断口形貌,以及金刚石与金属胎体间的微观组织结构和成分。阐述了金刚石表面金属化对金刚石颗粒与金属胎体间的强化机理,从而提高金刚石工具水平。     

金刚石金属化热力学分析及影响因素研究

金刚石颗粒在金属化处理时界面发生了复杂的变化。本文将采用RUD2型人造金刚石进行真空镀试验研究,结果表明采用真空镀对金刚石表面进行金属化处理达到了很好的增强粘接性能效果。对制约金刚石金属化过渡层（以Ti、Tic为主）的形成因素进行热力学分析．本文还研究了用不同金属化处理后的金刚石颗粒堆焊在钢齿表面,通过试验对比分析制备出了性能较好的金属化金刚石颗粒。     

金刚石表面金属化处理

本文采用化学镀、化学镀与电镀相结合的工艺,对金刚石表面进行镀覆处理,以达到金刚石表面金属化。金刚石在镀覆前需要经过一系列清洁与粗化、敏化与活化和还原等处理,然后进行化学镀及电镀。并利用表面金属化后的金刚石制作金刚石/复合体,测定其力学性能及耐磨性,其性能有明显的提高。     

金刚石的化学镀及电镀

本文用化学镀、化学镀与电镀相结合的工艺,对金刚石表面进行镀覆处理,以达到金刚石表面金属化。利用表面金属化后的金刚石制作金刚石/复合体,测定其力学性能及耐磨性,其性能有明显的提高。     

金刚石表面金属化界面结构特征的研究

利用Ｘ射线衍义和电子探针研究了金属－－金刚石界面的组织结构和形貌，并对涂层金刚石／粘结剂烧结体进行了性能考核。结果表明，涂镍和钛的金刚石，其强度性能较涂铜的提高５０％。此外，还对金刚石表面金属化提高粘结强度的本质进行了探讨。     

通过改善界面状态提高金刚石-Cu复合材料导热性的研究

对通过改善界面状态提高金刚石-Cu复合材料导热性的研究进行综述。为了改善金刚石与Cu的界面状态,提高二者的结合力,研究者们已经做了大量的工作。从加强界面结合力入手:一种方法是通过金刚石颗粒表面涂覆金属层(即表面金属化)来提高金刚石与Cu的亲和力,在同等条件下,采用表面镀Cu的金刚石与没有镀Cu的金刚石相比,所制备的金刚石-Cu复合材料的导热性增加了近3倍;另一种方法是通过在Cu中添加元素,形成中间碳化物层来增强界面结合力,减小热阻,研究者们分别添加W、Ti、Cr等活性元素,都不同程度地提高了Cu-金刚石复合材料的导热性能。或综合两种方法,同时对基体和增强体进行一定的预处理。其次,减少界面数量,增大金刚石颗粒粒径,尽可能实现并联导热模型以构成复合材料的各相的三维连通,应该都是发掘高导热复合材料导热性能的有效方法。     

金刚石表面金属化研究的新进展

介绍了近期国内外在金刚石表面金属化研究方面的一些进展，包括金刚石表面金属化技术及材料的研究等。并简要叙述了金刚石表面金属化提高粘结强度的本质。     

放电等离子烧结法制备高导热金刚石/Al复合材料

以金刚石颗粒和铝粉为原料,通过放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)制备高导热金刚石/Al复合材料,在烧结前采用真空微蒸发镀钛工艺对金刚石颗粒进行表面金属化,以降低复合材料的界面热阻.研究SPS工艺参数、铝粉粒度搭配以及复合材料中金刚石含量(体积分数)等对该复合材料致密度及热导率的影响....     

放电等离子烧结法制备金刚石/Cu复合材料

通过真空镀铬对金刚石颗粒进行表面改性,采用放电等离子烧结法(SPS)制备改性金刚石/Cu复合材料;研究金刚石的体积分数、工艺参数以及金刚石颗粒表面改性对复合材料导热性能的影响。结果表明,烧结温度、混料时间以及金刚石颗粒的体积分数都会影响材料的致密度,金刚石颗粒的体积分数还会影响材料的界面热阻,而致密度和界面热阻是影响该复合材料导热性能的2个重要因素;对金刚石颗粒进行真空镀铬表面改性,可改善颗粒与铜基体的润湿性,降低界面热阻。在一定的工艺条件下,镀铬金刚石体积分数为60%时,改性金刚石/Cu复合材料具有很高的致密度,其热导率达到503.9W/(m.K),与未改性的金刚石/Cu复合材料相比,热导率提高近2倍,适合做为高导热电子封装材料。     

金刚石锯片生产成本分析及优化方法

简要介绍了金刚石锯片的发展历程、最常使用的金刚石锯片生产工艺流程,并对其成本进行了分析。从影响金刚石锯片生产成本的各个方面,提出了降低金刚石锯片生产成本的方法。重点分析了金刚石的品级、粒度和浓度对成本的影响,论述了金刚石锯片金属胎体的选择,金刚石表面金属化在金刚石锯片生产中的使用以及改进锯片的结构和生产工艺对成本优化的影响。     

金刚石工业用粉末材料的研究与发展

我国人造金刚石及其工具的发展,令世人瞩目。它的发展与粉末冶金息息相关。本文结合作者的研究工作,扼要阐述合成金刚石用的硬质合金顶锤、粉末触媒,制造金刚石工具用的金属胎体粉末在我国金刚石工业中使用现状及发展前景。     

金刚石工具磨损形式的观察与分析

本文对金刚石工具的磨损进行了研究。扫描电镜观测表明，金刚石工具磨损包括轻微磨损和严重磨损两大类。轻微磨损包括金刚石的犁沟磨损、剥层磨损和点蚀磨蚀等形式；严重磨损包括金刚石碎裂磨损、胎体与金刚石界面挤出与离隙和整体脱粒等形式。分析了各种磨损形式产生的原因和机理，指出金刚石工具的出刃高度ｈ随轻微磨损而减小，却随严重磨损而增大。金刚石的严重磨损虽然可以提高磨削效率，但却影响工具的使用寿命。     

石材切割锯片金刚石刀头磨损状况的研究

研究了花岗石锯切过程中金刚石锯片刀头的磨损状况,对刀头结合剂和金刚石磨粒的磨损机理进行了分析,并探讨了金刚石磨粒的磨损形态对金刚石锯片锯切性能的影响。     

关于金刚石合成棒中白色物质形成机理的研究

对金刚石合成棒中白色物质的研究表明，它是在高温高压条件下搞入合成棒的叶腊石与触煤合金发生一系列复杂反应而使触媒渣化的产物。文中对触媒渣化的热力学、动力学亦作了分析。     

镧的不同化合物对金属胎体/金刚石复合材料粘结性能的影响

在本文中 ,以不同化合物形式 (LaNi5 、La2 O3、La(NO3) 3)将稀土元素镧加入到铜基金属胎体中 ,测试了金属胎体 /金刚石复合材料的抗弯强度和粘结性能。研究表明 ,加入适量的LaNi5 可显著提高复合材料的强度和粘结性能 ;La2 O3对复合材料的强度和粘结性能影响不大 ;La(NO3) 3使得复合材料的强度和粘结性能显著降低。并对各化合物产生不同作用的机理进行了探讨。     

人造金刚石合成的亚稳定间隙固溶体机制

采用实验设计,获取了单一的金属薄膜;通过金属薄膜处的成分分析,发现了金刚石合成过程中触媒材料的成分变化和物质迁移,在比较现有金刚石合成理论的基础上,提出了人造金刚石合成的亚稳定间隙固溶体机制。     

镀层对金刚石/玻璃复合材料性能的影响

为满足现代电子工业日益增长的散热需求,急需研究和开发新型高导热陶瓷（玻璃）基复合材料,而改善复合材料中增强相与基体的界面结合状况是提高复合材料热导率的重要途径.本文在对金刚石和镀Cr金刚石进行镀Cu和控制氧化的基础上,利用放电等离子烧结方法制备了不同的金刚石增强玻璃基复合材料,并观察了其微观形貌和界面结合状况,测定了复合材料的热导率.实验结果表明:复合材料中金刚石颗粒均匀分布于玻璃基体中,Cu/金刚石界面和Cr/Cu界面分别是两种复合材料中结合最弱的界面;复合材料的热导率随着金刚石体积分数的增加而增加;金刚石/玻璃复合材料的热导率随着镀Cu层厚度的增加而降低,由于镀Cr层实现了与金刚石的化学结合以及Cr在Cu层中的扩散,镀Cr金刚石/玻璃复合材料的热导率随着镀Cu层厚度的增加而增加.当金刚石粒径为100μm、体积分数为70%及镀Cu层厚度为约1.59μm时,复合材料的热导率最高达到约91.0 W·m-1·K-1.      

金属基纳米金刚石复合材料的制备工艺研究

本文对Al5Cu基和Cu1 0Sn基纳米金刚石复合材料的制备进行了尝试 ,并分析了混粉工艺对复合材料显微组织和性能的影响。实验结果表明 ,基体粉末粒径对复合材料中纳米金刚石团粒的分布均匀性影响显著。本实验设计的新工艺 ,从制备亚微米CuO粉开始 ,通过还原、热压 ,成功地制备出了纳米金刚石团粒弥散分布的Cu1 0SnND复合材料     

THE TRIBOLOGICAL ASPECTS OF METAL-BONDED DIAMOND GRINDING WHEELS

Abstract

The field of metal-bonded diamond grinding wheels and saws is described. The production of these tools is an important part of the industrial-diamond industry, yet methods of construction, formulation and use raise practical problems that have not so far received a comprehensive and fundamental appraisal.

A theoretical approach to the subject is adopted in which the perfect wheel is considered in terms of a balanced system of matrix wear vs. the useful life of the diamond point. The discussion emphasizes the close association of grinding with tribology and explains how control of the wear of the metal matrix, together with the correct choice of diamond parameters, plays an important part in the performance of the wheel. It is stressed that lubrication during the grinding operation is the dominant factor in achieving maximum efficiency and economy.

The metal matrix is considered with regard to both its wear characteristics and its diamond-retention properties. Some wear data for common matrices are quoted, and reference is made to the use of fillers to modify matrix properties. The relation of theory to practice is then brought into sharper focus by reviewing methods of manufacture and the influences that lead to the choice of suitable production techniques.