CSD金刚石磨料的结构及性能

本文介绍了新近研究开发的团粒结构自锐性金刚石磨料新产品(CSD)的特殊结构及优良的使用性能,包括晶体结构、颗粒形状、表面状态、粒度范围、磨损机理、耐用性、锋利性、适合加工的材质、适用的结合剂类型,以及表面镀覆对这种磨料所起的作用。     

氧化铝-氧化铈核/壳复合磨料的性能测定

以α-Al2O3为核、以氧化铈为壳,制备氧化铝-氧化铈核/壳复合磨料,并对其性能进行测定.使用激光粒度分析仪测定粒度分布,使用FD-TC-B型导热系数测定仪测定复合磨料的导热系数,使用分光光度计测定透光率.氧化铝-氧化铈核/壳复合磨料的粒径分布较集中,导热性能较单一磨料好,透光率小,分散性能好,浆料质量浓度达到2％时,抛光效率最高,适合玻璃抛光.     

铁基金刚石磁性磨料的制备及其性能研究

目的制备一种新型磁性磨料,解决结合剂对磨粒相把持力不足的问题。方法以碳钢钢球为铁磁相,以金刚石微粉为磨粒相,以化学镀镍层为结合剂,通过化学复合镀加滚镀的方式制备铁基金刚石磁性磨料。应用扫描电子显微镜(SEM)对磁性磨料的形貌和元素组成进行分析,采用XRD衍射仪对不同热处理温度下镀层的晶态结构进行检测,通过维氏硬度计和WS-2005涂层附着力划痕仪测量硬度和结合力。以45钢平面加工为例,研究不同粒径的铁磁相和磨粒相对磁性磨料加工性能的影响。结果由扫描电镜观察磁性磨料表面形貌,发现金刚石微粉在整个镀层表面都有沉积且分布均匀,没有团聚现象,EDS能谱图显示镀层主要由Ni,P,C 3种元素组成。热处理温度为400℃时,镀层维氏硬度达到最高805.12HV,此时镀层与铁基体的结合力为130 N。磁力研磨加工实验中发现表面粗糙度和材料去除率与磨粒相和铁磁相的粒径有关,Ra最低下降到0.11μm。结论所制备的球形磁性磨料具有较高的硬度和结合力,磁力研磨加工性能优良。     

金刚石磨料表面多孔结构的制备

采用扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）对高温高压（HPHT）合成的一种金刚石磨料的成分与结构进行分析。结果表明:微米尺寸的Ti的化合物颗粒分散在金刚石颗粒表面与内部;金刚石颗粒表面的颗粒夹杂物经过氧化处理与酸处理后被去除,形成了金刚石表面的多孔结构;表面多孔结构的金刚石磨料被推荐用于对砂轮锋利性要求较高的磨削过程,以保持砂轮的自锐性并提高磨削效率。      

陶瓷结合剂金刚石团聚磨料探索

细粒度金刚石微粉大量积压是目前金刚石微粉制造行业面临的问题之一,为促进其应用,以铝硼硅结合剂为黏接剂、Si粉和Ti粉为添加剂制造团聚磨料试样,并将制成的团聚磨料加入铝硼硅结合剂中制成陶瓷结合剂试样,对所制试样的抗弯强度、物相构成和微观形貌进行分析。结果表明：添加Si或Ti的铝硼硅黏结剂均能起到团聚金刚石的作用;当团聚磨料中Si或Ti的质量分数为10.0%时,所制得的陶瓷结合剂试样抗弯强度最大,且添加Si的团聚磨料试样抗弯强度为43.74 MPa;当Si或Ti的质量分数超过10.0%时,团聚磨料试样中出现大量Si或者TiO₂峰,其抗弯强度急剧下降;添加Si的团聚磨料试样与添加Ti的团聚磨料试样相比,其具有更大的粒度和更均匀的粒度分布,添加Si的铝硼硅黏结剂可将1～2μm的磨料团聚为5～10μm的磨料。     

氧化铈复合磨粒的制备

用羧甲基纤维素和氧化铈混合,经聚甲基丙烯酸苏达水、分散剂、硫酸处理悬浮聚合制备了氧化铈复合磨粒,与未经处理的氧化铈磨粒进行性能比较;并分析了分散剂种类、分散剂用量和搅拌速度对粒径的影响。结果表明,复合粒子球型磨粒具有分散流动性能好的特点,适用于抛光磨具生产。     

金属/金刚石复合磨料在树脂磨具中的应用

为改善砂轮磨削钢轨的性能,通过热压烧结再固化的方法制备超硬复合磨料树脂磨具试验样条,考察不同种类的复合磨料对样条抗弯强度、抗冲击强度及磨具磨耗比的影响,并用电镜观察磨削后磨具及钢轨对磨件的形貌,表征磨削表面质量.结果显示:超硬磨料与金属结合剂造粒后,抗弯强度、抗冲击强度、磨耗比均得到明显提高,最大分别提高50％、近2倍...     

纳米金刚石复合镀铬层的摩擦学性能

利用复合电镀的方法在45钢表面镀覆纳米金刚石复合镀铬层。利用扫描电镜X射线衍射仪分析了镀层的形貌和组织结构；利用MHK－500型油润滑摩擦磨损试验机测定了镀层的摩擦学性能。结果表明，镀层主要由α-Cr组成；纳米金刚石粉的加入提高了镀层的硬度和耐磨性，镀层厚度为27μm时耐磨性最佳。     

Ni-P-金刚石化学复合镀层的组织结构及性能

研究了Ni-P-金刚石复合镀层的组织结构及性能特点，结果表明：复合镀层镀态时为非晶结构；镀层经300℃，1h的热处理后开始晶化，晶化后形成品相Ni和Ni3P；与Ni—P镀层相比，Ni-P-金刚石复合镀层具有更好的硬度和耐磨性，特别是在镀态时差别更明显；但复合镀层的耐蚀性和抗氧化能力低于普通Ni-P镀层。     

金刚石膜/硅复合基片的制备工艺研究

通过等离子体喷射法硅衬底制备金刚石的试验,研究了硅片规格、硅片前期预处理、金刚石膜沉积以及后期热处理等对制备复合基片性质和裂纹产生的影响,对各个工序进行优化和改进,确定了制备金刚石膜/硅复合基片最佳的工艺流程.实验结果表明:在硅基片制备的金刚石膜厚度大于20 μm,抛光后金刚石膜表面粗糙度Ra达到5.2 nm,剩余金刚...     

钎焊单层金刚石磨具的研究进展

钎焊单层金刚石磨具的研究和应用在国内外越来越受重视,与电镀单层金刚石磨具相比,钎焊单层金刚石磨具具有金刚石出刃高、容屑空间大、金刚石与基体之间的结合强度高等无可比拟的优点。从钎焊机理、钎料选择和钎焊工艺流程三方面介绍国内外钎焊单层金刚石磨具的研究现状,并分析大批量制造单层金刚石磨具存在的问题,指出下一步的研究有四项关键技术值得关注:钎料厚度的实用化控制、优质钎料的开发、钢基体受热变形、金刚石磨粒有序排布技术,为钎焊单层金刚石磨具的产业化提供借鉴。     

筛网对金刚石磨料筛分结果的影响

依据标准规定的筛分方法,选择了三套不同厂家生产的筛网,对同一粒度规格的金刚石磨料进行了筛分对比实验。实验结果表明:同一规格不同厂家生产的筛网,其网孔尺寸和丝径尺寸都有较大的差别,这种差别严重影响了筛分结果的统一性和稳定性。为了保证金刚石磨料筛分结果的稳定统一,首先应选用合格的筛网,其次是研究制定磨料粒度组成筛分结果的校正方法。     

磨粒真空预钎焊金刚石磨轮的研制及其加工性能分析

分别采用Cu-Sn-Ti合金、A合金稀释的Ni-Cr合金对金刚石真空预钎焊处理,将预钎焊磨粒与金属粉末混匀后热压烧结制作节块和磨轮,并进行磨轮对比磨削实验。由抗压强度、冲击韧性实验测试磨粒力学性能,由抗弯强度实验测试节块抗弯强度。由扫描电镜分析磨粒与胎体界面结合效果。结果表明:Cu基预钎焊磨粒预钎焊层分布均匀,力学性能比A-Ni基预钎焊磨粒提高;预钎焊节块抗弯强度高于常规节块;Cu基预钎焊磨粒与胎体结合致密,界面处Ti元素偏聚富集,Fe、Cu元素相互扩散,实现了牢固化学冶金结合;预钎焊磨轮加工性能明显优于常规磨轮,Cu基预钎焊磨轮锋利度比Ni基预钎焊磨轮提高约15%,实现了多层钎焊效果。     

金属结合剂金刚石磨具的研究进展

本文介绍了各种金属结合剂的性能、主要配方体系和应用范围,概述了金属结合剂金刚石磨具的制备方法：烧结法、电镀法、单层钎焊法。重点综述了国内外改善烧结金属结合剂金刚石磨具中结合剂对金刚石把持力所采取的主要措施和最新研究进展,并对金属结合剂金刚石磨具的发展作了进一步展望。     

A study of an improved cutting mechanism of composite materials using novel design of diamond micro-core drills

Core drilling at small diameters in carbon composite materials is largely carried out using diamond electroplated tools consisting of hollow shafts and simplistic geometries that are likely to work in an abrasional/rubbing mode for material removal. The paper reports a step change in the performance of small diameter core drilling by facilitating a shearing mechanism of the composite workpiece through the utilisation of a novel tool design. This has been achieved by laser producing core drills from solid polycrystalline diamond, incorporating controlled cutting edges where the geometries are defined. To evaluate the efficiency of the shearing vs. abrasion/rubbing cutting mechanisms, a critical comparison between the novel (defined cutting edges) and the conventional electroplated tools (randomly distributed micro-grains) has been made with reference to thrust forces, tool wear mechanisms and their influences on the hole quality (e.g. delamination, fibre pullout). This work has been augmented by studies using high-speed thermal imaging of the two tool types in operation. The examinations have shown that, based on the concept of defined cutting edges in solid diamond, there is the possibility to make significant improvements in core drilling performance, (ca. 26% lower thrust force, minimal tool surface clogging, lower drilling temperatures) resulting in improved cleanliness of fibre fracture and a reduced tendency of material delamination.     

固结磨料金刚石线切割技术的现状与发展

固结磨料线切割以其切割高效率,材料低损耗的特点受到了越来越多的关注。综述了固结磨料线切割技术的发展背景,对比了三种不同结合剂制造的金刚石线的特点与应用,总结了固结磨料金刚石线切割技术相对于传统游离磨料线切割技术所具有的优势,并着重介绍了多线式和单线式的固结磨料线切割设备的结构与应用现状,探讨了固结磨料线切割技术的发展趋势。     

辅磨料金刚石地质钻头试验研究

本文采用五种粒度金刚石作为辅磨料,共设计了13种不同配方的孕镶金刚石钻头进行钻进混凝土的试验,探讨了在相同胎体成份下钻头所加入辅磨料的参数设计对其性能的影响。本研究发现合适粒度和浓度的辅磨料添加,不但可以提高钻头的寿命,而且也能提高其锋利性。室内试验研究表明:加入粒度为120/140目、浓度为6%左右的辅磨料时,能使钻头在钻进混凝土时,效率和寿命分别提高40%和150%。     

金刚石及其复合材料增材技术研究进展

金刚石在硬度、热导率、热震性能以及强度等多个性能方面具有其它材料无可比拟的优势,自金刚石人工合成后,在工业中的应用越来越广,相应的制备和应用技术也得到了快速发展,增材制造技术的出现更是为金刚石的应用带来了新的机遇.文中对金刚石及其复合材料的增材制造技术进行了系统的阐述,介绍了金刚石及其复合材料的主流增材制造技术,概述了增材制造过程的质量影响因素,梳理了主要的金刚石及复合材料结构,归纳了不同结构、不同材料的主要应用领域. 结合国内外相关技术的发展现状,总结了金刚石及其复合材料增材制造技术面临的问题,提出了后续的发展建议,以期为金刚石及其复合材料的进一步研究和应用提供参考.     

超硬材料工具纳米SiO2酚醛树脂结合剂的制备与性能研究

本文通过溶胶凝胶法制备了纳米SiO2／酚醛树脂，采用红外光谱、X-衍射和热分析对其结构进行了表征。研究表明随着SiO2含量的增加，纳米SiO2／酚醛树脂树脂的热稳定性不断提高，采用纳米SiO2／酚醛树脂制备的树脂磨具的拉伸强度和冲击强度都有所提高。含量10％的纳米SiO2／酚醛树脂的初始热分解温度比纯酚醛树脂提高59℃，由该树脂制备的树脂磨具的拉伸强度比纯酚醛树脂提高14．8％。