金刚石真空微蒸发镀钛的一些延伸产品及应用

以真空微蒸发镀覆技术为核心，围绕各类高性能超硬材料工具的不断开发应用，目前已经形成了超硬磨料镀覆金属化系列产品。包括镀覆单一金属的超硬磨料，如镀钛、镀钨的金刚石；镀覆合金的超硬磨料，如镀钛－铬合金的金刚石；真空微蒸发镀覆之后再经电镀形成的多层复合镀超硬磨料，如复合镀Ti-Ni具质量、降低制造成本和新产品开发有显作用。     

镀钛超硬材料微粉及应用

本文报道了采用真空微蒸发镀覆技术进行工业化超硬材料微粉镀覆生产。镀覆钛和久合金的超硬材料（金刚石、立方氮化硼）微粉主要技术指标为;镀覆微粉的粒度最细达到５μ（Ｗ５）,镀后无颗粒粘连,镀层均匀并且与超硬颗凿强力冶金结合,镀层光亮闪烁金属光泽。镀覆钛和钛合金的超硬材料微粉在各类精细超硬工具制造和超硬超晶材料领域有广泛应用前景。     

超硬材料系列镀覆产品及应用

以真空微蒸发镀覆技术为核心，围绕各类高性能超硬材料工具的不断开发应用，目前已经形成了超硬磨料镀覆系列产品。包括镀覆一层金属的超硬磨料，如镀钛、镀钨的金刚石；镀覆合金的超硬磨料，如镀钛－铬合金的金刚石；真空微蒸发镀覆之后再经电镀形成的多层复合超硬磨料，如复合镀Ti-Ni的金刚石等。这些系列镀覆产品分别适用于金属粉末烧结工具、钎焊工个和树脂结合剂工具，以于提高工具质量、降低制造成本和新产品开发有显著作用。新近研制成功的一种适用于树脂结合剂工具的刚玉涂覆的超硬磨料，克服了镀镍、镀铜超硬磨料镀覆成本高及使工具变钝的缺点，是树脂工具升级换代的新产品。     

燕山大学超硬材料研究室科研成果推广

<正>真空微蒸发镀覆技术和设备镀钛设备(单次镀钛5 000~20000克拉)3折销售,最低价格1.8万元低价供应超纯低温镀钛原料。镀钛原料包含了真空微蒸发镀钛的核心技术免费提供各类金刚石工具先进配方和工艺金刚石和CBN真空微蒸发镀钛技术和设备是提高超硬工具性能、降低成本的主要手段;我们对购进的高纯钛进一步高真空高温净化,用于镀钛专用原料,防止易挥发的杂质优先沉积在金刚石表面,损害镀层质量和结合力。最新推出超纯低温镀覆原料,镀覆的金刚石,镀层白亮悦目,进一步提高了工具的性能和稳定性,每克拉镀覆成本低至0.5分。     

2001年采用燕山大学镀钛技术生产镀钛金刚石达到一亿克拉

根据燕山大学超硬材料研究室对主要用户的调查和统计 ,2 0 0 1年度我国金刚石行业采用燕山大学“真空微蒸发镀覆技术和设备”生产和使用镀钛金刚石达到一亿克拉 ,比上一年度增长了 30 %以上。这是由于随着超硬材料行业市场竞争的不断加剧 ,利润空间越来越小 ,采用真空微蒸发镀覆技术提高了产品竞争力 ,降低了产品成本 ,使企业不断发展。使用镀钛金刚石的品极主要集中在ＭＢＤ和ＳＭＤ系列 ,粒度范围从制造锯片、滚筒的 1 0 0目以粗 ,直到制造各种砂轮和精磨块的细粒度和微粉金刚石。燕山大学完成的国家重点科技攻关成果“超硬材料真空微蒸发…     

金刚石的真空微蒸发镀技术

超硬磨料真空微蒸发镀覆技术是燕山大学完成的国家重点科技攻关项目，是一项国内外首创，处于国际领先水平的成果。尽管各种镀覆技术很多，除真空微蒸发镀覆技术外，还没有其它方法能够用于生产实际中。技术领先的标志是，真空微蒸发镀钛金刚石受热温度低至650℃，可在650～750℃之间任选，镀层与金刚石界面形成碳化物达到强力结合，结合强度大于140MPa；镀后单晶强度提高5％～20％；镀后增重随粒度不同在0．5％～3．0％。在工具烧结时，微蒸发镀钛层保护金刚石，工具中金刚石颗粒不脱落，出刃增高，工具寿命和效率大幅度提高。适用于各类金属结合剂金刚石工具。减少金刚石用量，降低生产成本。     

表面镀钨层对金刚石/铜复合材料热导率的影响

采用真空微蒸发-扩散镀技术,在金刚石表面镀覆不同厚度的钨层,并结合真空熔渗法制备金刚石铜复合材料。通过X射线衍射分析镀覆层相结构,采用扫描电镜观察镀覆层表面微观形貌和复合材料中金刚石与铜界面结合形貌,分析金刚石表面镀钨层组织、结构及厚度对金刚石/铜复合材料热导率的影响。结果表明:金刚石表面镀覆钨能改善与基体的润湿性;随着镀覆层均匀性和厚度增加,复合材料热导率先增加后减小;完整均匀的镀覆层可以获得较高界面热导。     

真空微蒸发镀Ti等超硬磨料的结构,性能研究

本文研究了真空微蒸发镀Ｔｉ等超硬磨料的结构和性能的特点，重点讨论了该技术镀附的超硬磨料与胎体的结构性能及防止工具烧结时超硬磨料损伤的作用，结果表明：该技术镀附的超硬磨料实现了磨料与结合剂间的强力冶金结合，并防止了工具烧结过程中Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ元素对金刚石的损伤，为高性能，低成本刚石工具制造提供了保证。     

金刚石、CBN真空微蒸发镀Ti、Mo、W、Cr及Ti－Cr合金技术及装备

金刚石、ＣＢＮ真空微蒸发镀Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ及Ｔｉ－Ｃｒ合金技术及装备由秦皇岛燕山大学王艳辉、王明智研究成功的国家“八五”重点科技攻关成果“金刚石、ＣＢＮ真空微蒸发镀Ｔｉ等技术及装备”，圆满解决了国内外超硬磨料各类镀附技术（如磁控溅射、离子镀、热蒸...     

微粉金刚石表面镀钛对钎焊磨具性能的影响

在微粉金刚石磨具的制备过程中,金刚石热损伤和磨粒与结合剂间界面特性是影响磨具性能的主要因素。利用电铸与钎焊相结合的工艺把表面镀钛和未镀钛两种微粉金刚石磨料制备成磨具,并将其用于氧化铝陶瓷的磨削试验。通过对钎焊后金刚石磨粒与钎料的界面分析,磨削力、磨粒脱落率以及工件表面粗糙度的比较,探讨磨粒表面镀钛对钎焊微粉金刚石磨具性能的影响。结果表明,镀钛微粉金刚石表面镀层在钎焊过程中对微粉金刚石起到包裹隔离的作用,可以降低微粉金刚石的热损伤和石墨化;在利用两种钎焊微粉金刚石磨具磨削氧化铝陶瓷时,镀钛微粉金刚石磨具的磨削力较小,磨料的脱落率也较少,且工件表面粗糙度值更低。综合比较,磨粒表面镀钛后,可以减弱微粉金刚石的热损伤,提高磨具的磨削性能。     

超硬材料工具制造（Ⅰ）

本文在大量工业化应用的基础上,讨论了超硬材料工具制造过程中的烧结原理,烧结工艺,配方设计原则,金刚石的质量评价及选用,工具的几何形状设计等一系列问题。重点分析了铁基金刚石刀头的组分构成及各组分的作用,与传统结合剂相比分析指出了其存在的问题：（２）热强度,硬度低,从而工作状态下对金刚石把持力低,造成金刚石脱落;（２）烧结过程中铁强烈腐蚀损伤金刚石。真空微蒸发镀钛金刚石由于使金刚石与结合剂之间强力焊接     

铜基预钎焊金刚石锯片的界面分析及其性能研究

采用Cu-Sn-Ti钎料利用氩气保护高频感应钎焊对金刚石磨粒进行预钎焊处理。采用热压烧结工艺制作常规金刚石锯片、镀钛金刚石锯片和磨粒预钎焊金刚石锯片,并进行对比切割实验。通过三点抗弯实验测试上述三种节块的强度,并使用扫描电镜分析预钎焊金刚石磨粒界面和锯片节块断口的微观组织结构。结果表明:预钎焊金刚石磨料界面处存在元素的扩散现象并形成化学结合,且Cu-Sn-Ti钎料对金刚石磨粒的热损伤小;预钎焊金刚石节块的抗弯强度高于镀钛金刚石节块和常规金刚石节块;钎焊金刚石锯片刀头中金刚石与胎体之间同样存在元素的扩散现象,胎体与金刚石磨粒形成化学冶金结合;相同加工条件下,预钎焊金刚石锯片的切削效率相比于镀钛金刚石锯片和常规金刚石锯片分别提高7%和18%。     

采用镀覆金刚石的技术经济效益分析

本文总结了近年来超硬材料工具厂家采用镀覆金刚石制造各类金刚石工具取得的技术进步和获得的良好经济效益.大规模工业化应用的结果表明:金刚石镀钛有两个重要作用,首先是实现了金刚石与结合剂之间的冶金结合,大幅度减少了金刚石脱落,因而采用镀钛金刚石制造各类金刚石工具,可以直接减少金刚石用量10%～20%;其次镀钛层对金刚石起到了...     

Interfacial characteristics of titanium coated micro-powder diamond abrasive tools fabricated by electroforming-brazing composite process

In this study, abrasive tools were fabricated by an electroforming-brazing composite process. The abrasive tools were prepared using micro-powder diamond (MPD) grits with and without titanium (Ti) coatings. The interface characteristics of the MPD diamond grits and filler alloy were investigated. The results show that the diamond grits are uniformly dispersed on the surface of the steel substrate without visible agglomeration, and the NiCr filler alloy has good wetting toward diamond grits. Compared to the uncoated diamond grits, the abrasive grains with a Ti coating have an ideal grain distribution and brazed joints, and no aggregation of Si element observed at its edge. There is a more stable carbide TiC that formed on its surface in addition to the chromium carbide. Furthermore, the coated diamond grits are not graphitized and show a better residual stress state. In the abrasive tools with Ti-coated diamond, numerous intermetallic compounds (IMCs) are formed in the brazing layer, but the formation of theγ-Ni-based solid solution is relatively slight. The IMCs increase the microhardness of the filler alloy and help improve the wear resistance of the solder layer.     

镀钛金刚石与结合剂间的结合状态

利用抗弯强度试验及扫描电镜分析,研究了磁控溅射镀钛金刚石在Ｃｏ基,Ｆｅ基、Ｎｉ基及Ｃｕ基结合剂中的界面结合状态。结果发现,在７００℃￣８４０℃热压条件下,钛镀层难以跟金刚石形成强的界面结合;在抗弯试验中,钛镀层大多沿金刚石表面剥离;镀钛对含金刚石试样的抗弯强度的影响在不同的结合剂中显著不同。     

3D打印金属基金刚石复合材料的试验研究

传统方法制造金属基金刚石复合材料工具时,存在胎体对金刚石包镶强度不够、金刚石有效出刃高度小和难以制造具有特殊复杂结构的金刚石工具等问题,而3D打印技术为金属基金刚石复合材料的设计与制造提供了新的发展契机。本研究从金属材料、激光选区熔化（selective laser melting,SLM）成型工艺参数和金刚石参数3方面进行优选,开展SLM成型金属基复合材料的可行性试验,并进一步开展金属基金刚石复合材料的SLM成型试验。结果表明:采用SLM成型技术可提高金属基金刚石复合材料的性能。但同时,新技术的应用也还存在一些不足之处,需要针对性的深入研究。      

Structure and characteristics of Si-coated diamond grits

IntroductionThe properties of diamond tools are determined bythe quality of diamond abrasive and the adhesion betweenthe diamond grits and the bond[1-3].However,duringsintering process,metal bond containing graphitizing ele-ments seriously erodes diamond grits,which reduces thestrength of the diamond grits.Furthermore,diamondstend to be oxidated when the temperature reaches as highas 700℃.Therefore,sintering process of diamond toolsleads the diamond grits to oxidization,significantly de-creas…     

金刚石、CBN有序排列及择优取向工具的研发及应用

有序排列／择优取向超硬材料工具的技术创新，将广泛适用于电镀、树脂、陶瓷、金属结合剂制品工具中，使用超硬材料颗粒在结合剂中均匀排列并择优定向，以最大潜能的发挥超硬材料各个方面固有的特性。并针对不同的加工对象，有选择性的使用超硬材料各自不同的特性，从而使超硬材料工具将以经济、高质与高效的优势替代传统的超硬材料工具并将进入新兴的加工领域，为生产企业带来新的发展机遇。本文将对有序排列与择优取向技术的研究现状及其在不同的金刚石工具中的应用做一阐述。