金刚石复合片掺杂烧结的微观结构研究

本实验选用ＴｉＨ２及其它微量元素做粘结剂，在ＤＳ－０２９Ｂ型六压机上烧结人造金刚石复合片，实验中，采取了ＴｉＨ２脱氢与金刚石净化同时进行了的工艺，在高真空和一定温度下脱氢，得到高活民生的新鲜钛，使其具有更强的粘结作用，以获得高磨耗比的金刚石复合片，从实验以及对复合片的的扫描电子显微镜，光电子能谱分析可知，在复合片金刚石层中金刚石颗粒间有粘结相存在，并通过这种粘结相粘结起来，其主成分是ＳｉＣ，ＴｉＣ     

聚晶金刚石复合片的磨损规律

通过观察切削花岗岩过程中聚晶金刚石复合片（ＰＤＣ）刀具的磨损过程和磨损形貌，研究ＰＤＣ刀具的磨损规律。研究结果表明：切削花岗岩时，受切削力及其冲击的作用，ＰＤＣ刀具产生近乎平行岩石表面的磨损形式，磨损机理为机械作用引起聚晶金刚石层微观裂纹产生并扩展而导致的金刚石颗粒的微观破碎。     

用浸渍法制取金刚石复合片

金刚石聚晶材料,因其具有很高的硬度和耐磨性,被广泛用于制作钻头、切削、修整、石材加工等工具.金刚石聚晶材料是在金刚石热力学稳定区的温度、压力下,在高压装置中由金刚石粉末烧结制成.金刚石聚晶的制造,有用仅仅将金刚石粉末烧结的方法,也有用将金刚石与金属烧结活化剂混合物烧结的方法,还有用浸渍的方法.金刚石复合片是以硬质合金衬底的液相浸渍金刚石层的方式制成,像Stratapax(G.E.公司)这和复合片中,除了浸渍相外,不含有金属烧结活化剂.乌克兰在制造金刚石复合片时,使用镍作金刚石层的添加剂,以活化烧结过程.     

聚晶金刚石复合片的磨损规律

通过观察切削花岗岩过程中聚晶金刚石复合片(PDC)刀具的磨损过程和磨损形貌,研究PDC刀具的磨损规律。研究结果表明:切削花岗岩时,受切削力及其冲击的作用,PDC刀具产生近乎平行岩石表面的磨损形式,磨损机理为机械作用引起聚晶金刚石层微观裂纹产生并扩展而导致的金刚石颗粒的微观破碎。     

金刚石复合片的界面形态及性能特点

聚晶金刚石复合片的失效主要发生在金刚石与基体之间的界面处,改变界面的化学组分和形状可以改善复合片的使用性能。本文介绍了几种优质复合片的界面形态及其性能特点。在金刚石层与基体之间添加镀碳的钨片,或在金刚石层外镀上几层金属,可以改善金刚石与基体的不匹配问题;在基体上加工出沟槽或锯齿,使复合片抗冲击性能显著提高;为了避免直线型沟槽的方向性以及降低在尖端出现的应力集中,将沟槽或锯齿做成环形并使其尖角改成光滑的圆角;降低锯齿尖端粘结剂的含量,可使基体与金刚石的膨胀系数和弹性模量更接近而提高热稳定性;把界面做成波浪形,并且使界面与复合片的轴线不垂直,以此来分散应力。     

金刚石复合片的微观分析研究

本文对一种金刚石复合片抛光面和横断面的组织形貌、微区成分、相组成进行了分析研究.结果表明:抛光面金刚石生长连接明显,其钴含量低于横断面中含量,黏结相断续分布,有被腐蚀的孔穴,物相由金刚石相(fcc)、Co4C相(fee)、α-Ti相(hop)、β-Ti相(bec)组成;横断面上,在0.5 mm厚金刚石层内,钴、钨质量分...     

聚晶金刚石复合片无损检测方法的探讨

本文在分析聚晶金刚石复合片（PDC）无损检测技术（NDT）的基础上,针对POC复合片的主要缺陷,探讨了利用便携式超声波探伤仪对PDC进行无损检测的可能性。得出了实验条件下PDC分层、裂纹缺陷的超声波测试波形图和主要技术参数如下。工作方式：单探头（单一发射,强度不变）;检波方式：双波;频段：中等;声压：2dB。扫描量程：10mm;脉冲移动位置：8．82mm。实验结果表明：本方法对PDC的分层、裂纹等缺陷有明显的特征反应。     

3D打印金刚石复合片及其钻头的研究进展

PDC钻头已成为油气勘探领域的首选钻头类型,日益提升的PDC钻头性能要求特别是钻进效率要求给钻头制造带来较大挑战。钻头工作面结构改进是PDC钻头实现高效破岩的关键,但这给PDC钻头制造带来难题。3D打印技术是一种新型的快速成形技术,具有制造任意复杂形状结构、个性化定制和创意设计的优点,将3D打印工艺应用于PDC及其钻头的生产是未来发展的必然趋势。本文中介绍了目前用于制备PDC及其钻头的3D打印技术的基本原理,包括光固化成形技术（SLA）、熔融沉积技术（FDM）、激光选区烧结（SLS）、激光选区熔化技术（SLM）和喷墨粘粉式（3DP）等;总结了现有3D打印技术在PDC及其钻头制造方面的研究进展,并对未来3D打印PDC钻头的发展进行了展望。     

金刚石复合片合成中的排杂机理研究

本文利用SEM、X射线衍射等方法研究了以Mo作为密封材料,在高温-高压合成Co基金刚石复合片(PDC)的过程中,PDC中气体及残余Co的排出机制。研究结果表明:Mo可以有效吸收原料素坯在合成过程中排出的气体;合成过程中排出的Co-C熔液均匀包围在PDC周围,形成Co-C富集层;同时Co-C富集层沿Mo晶界扩散,而Mo本身对Co没有吸收作用。     

金刚石复合片微观组织结构的研究

采用SEM、EDX和XRD分析手段对一种高温高压合成的金刚石复合片(PDC)进行抛光面和纵切断口的显微形貌、元素能谱成分及物相组成分析研究.结果表明:①在抛光面上:金刚石颗粒连接紧密,黏结剂Co分布均匀呈断续的“网格”结构,其质量分数稍低于纵切断口面.②在纵切断口面上:结合界面处结合紧密,实质是Dia - Co - W...     

聚晶金刚石超声振动研磨机理研究

将超声振动引入普通聚晶金刚石（PCD）研磨中去可以显著提高研磨效率,本文在分析PCD材料的微观结构和去除机理的基础上,对超声振动研磨PCD机理进行了深入研究,认为研磨轨迹的增长和超声振动的脉冲力的作用是提高研磨效率的主要原因。     

冲击试验后金刚石样品的分类与表征

用筛分法把冲击后的金刚石划分为未破碎、微破碎和完全破碎三种类型,不仅可以更好地监控金刚石的质量,而且还与金刚石颗粒在工具中的实际破坏形态相对应。通过改变冲击条件,利用冲击韧性测定仪模拟了人造金刚石颗粒在实了使用中的受力状况。     

CVD金刚石自支撑膜的力学性能

CVD金刚石自支撑膜已经作为一种崭新的工程材料出现,其应用日益广泛,急切需要对其力学行为进行深入了解。为此对有关金刚石膜的断裂强度和断裂韧度的研究,以及金刚石膜的断裂机制进行了详尽的论述。简略介绍了金刚石膜的断裂强度和断裂韧度的测试方法,给出了典型的测试数据。最后就如何提高金刚石膜的力学性能和更好地应用这种新型工程材料提出了建议。     

单晶金刚石抛光研究

单晶金刚石被广泛应用于超精密加工工具,电子探针和光电子领域。抛光金刚石是获得光滑无缺陷金刚石表面的基本手段,本文全面介绍了单晶金刚石抛光机理和抛光工艺的研究进展,分析了磨粒机械破碎,机械－化学去除,机械－热化学去除,氧化化学和机械－电去除等理论,对提高金刚石及金刚石薄膜的平整抛光效率和质量有较高的参考价值。     

聚晶金刚石薄膜合成工艺的研究

目的优化聚晶金刚石(PDC)薄膜的合成工艺参数。方法以保温时间、冷却时间、烧结温度为变量,设计PDC薄膜合成正交实验,以旁热式组装合成块进行烧结,测定PDC烧结成品的硬度、磨耗比、电阻值,确定每组烧结品的完整数,并通过综合平衡法对正交实验结果进行分析。结果保温时间、冷却时间、烧结温度在不同程度上影响PDC的综合质量。结论最佳工艺参数为:合成温度1350℃,加热时间5 min,冷却时间11 min。     

曲线拟合方法对压入法材料力学性能测量结果的影响

阐述了指数曲线拟合方法和多项式拟合方法.分别用上述方法对52条卸载过程载荷-位移曲线进行了拟合,其中多项式的最高次数分别选为2～6种.在NANOINDENTERⅡ上对13个试样进行了压入实验,试样包括4个块体材料试样和9个膜/基材料试样,最大压入深度分为2组,即:一组为200 nm和500 nm,另一组为1 μm和2 μm.在每种压入深度下,对每个试样进行两次压入.通过上述实验,13个试样可得到52条卸载过程载荷-位移曲线的数据文件.用所述拟合方法对所有卸载曲线进行了拟合并得到相应的拟合曲线参数.用所得到的参数对试样的硬度和弹性模量进行了评定,对各种曲线拟合方法得到的载荷-位移拟合曲线与实测的载荷-位移曲线之间的关系进行了分析.分析结果表明:在上述曲线拟合方法中,5次多项式曲线拟合是最佳的拟合方法,而指数曲线拟合是最差的拟合方法,曲线拟合方法对纳米压入法材料力学性能的测量结果产生较大的影响.     

具有准梯度结构膜的金刚石性能研究

1　前言目前大部分金刚石工具及其制品都是由金刚石与各种各样的金属结合剂经加压成型和加热烧结而成的。显然金刚石和结合剂的性质对工具的效率和寿命有很大的影响。为此 ,人们作了不少的研究。但是 ,金刚石工具中的结合剂对金刚石颗粒的把持力或结合强度对工具的磨削效率和使用寿命无疑起决定作用。为了达到强力的结合而采用的方法很多 ,例如改变结合剂的成份和比例 ,金刚石表面的金属化 ,对结合剂进行氢还原和真空烧结等等。其中最常用的方法就是在真空中为金刚石表面镀上一层有一定厚度的金属膜 ,如Ｔｉ、Ｃｕ等 ,或化学方法镀附金属 ,…     

人造金刚石聚晶磨耗比与磁性关系的研究

采用不同的烧结工艺在高温高压下烧结出三批金刚石聚晶，然后采用WCF-2多用磁性分析仪和JS71-A型磨耗比测定仪对人造金刚石聚晶的磁性与磨耗比进行测量，并且分析了不同的烧结工艺和粘结剂和对聚晶磁性和磨耗比的影响。结果表明：人造金刚石聚晶的磨耗比与磁性之间存在着一定的关系，即一定的烧结条件下聚晶的磁性愈强反而它的磨耗比愈小。这样通过测量人造金刚石聚晶的磁化率可以对其进行初步分类，可以避免传统的有损检测，是一种可行的检测方法。     

激光焊金刚石圆锯片的无损检测

本文旨在探求激光焊锯片焊接质量的一种新型测量方法－超声波测量法。这种方法的主要原理是运用超声波的反射特性来对激光焊锯片区进行厚度测量，从而评估出激光焊锯片的焊接质量。这种测量方法的主要优点在于测量的非破坏性。