金刚石钎焊（上）

金刚石磨料主要靠机械夹持力把持在金属（烧结或电镀）胎体中。由于这一弱点,在切割过程中,金刚石不可避免地会从胎体中脱落或掉出。此外,金刚石突出高度较低,故金刚石工具的切割速度受到限制。而且,金属胎体和工作对象（被切割岩石）相互磨擦,将会导致金刚石和其它材料的热损伤,而且工作的功率消耗将增加。金刚石采用钎焊的办法牢固地把持在金属胎体中,可形成强力的化学结合,金刚石磨料的突出高度将成倍提高,而不会从胎体中脱落或碎裂。因此,金刚石工具的切割速度将会成倍提高。当钎焊料熔融时,碳化物形成物将向金刚石方向迁移而在界面上形成碳化物。这种反应可能过分而使金刚石质量明显下降。此时,可能需要对金刚石进行镀覆以便缓和与控制这种反应。当金刚石钎焊在基体的表面时,熔化趋向于将金刚石聚集在一起,可促使钎焊层局部加厚。这种金刚石晶粒的成簇聚集将降低金刚石工具的切割效率。一种金刚石矩阵有序排列设计（grid）是必要的,它可保持钎焊层具有均匀的厚度。因此钎焊合金可控熔融,可使每一粒金刚石晶体周围形成较缓的坡度。这种整体均匀焊层的支承可使金刚石工具高速有效切割,而功率消耗较低。     

金刚石钎焊（下）

金刚石磨料主要靠机械夹持力把持在金属（烧结或电镀）胎体中。由于这一弱点,在切割过程中,金刚石不可避免地会从胎体中脱落或掉出。此外,金刚石突出高度较低,故金刚石工具的切割速度受到限制。而且,金属胎体和工作对象（被切割岩石）相互磨擦,将会导致金刚石和其它材料的热损伤,而且工作的功率消耗将增加。金刚石采用钎焊的办法牢固地把持在金属胎体中,可形成强力的化学结合,金刚石磨料的突出高度将成倍提高,而不会从胎体中脱落或碎裂。因此,金刚石工具的切割速度将会成倍提高。当钎焊料熔融时,碳化物形成物将向金刚石方向迁移而在界面上形成碳化物。这种反应可能过分而使金刚石质量明显下降。此时,可能需要对金刚石进行镀覆以便缓和与控制这种反应。当金刚石钎焊在基体的表面时,熔化趋向于将金刚石聚集在一起,可促使钎焊层局部加厚。这种金刚石晶粒的成簇聚集将降低金刚石工具的切割效率。一种金刚石矩阵有序排列设计（grid）是必要的,它可保持钎焊层具有均匀的厚度。因此钎焊合金可控熔融,可使每一粒金刚石晶体周围形成较缓的坡度。这种整体均匀焊层的支承可使金刚石工具高速有效切割,而功率消耗较低。     

机械合金化Fe基预合金粉末对金刚石刀头性能的影响

探索了Fe-Cu-Ni-X（X=W、Mo、Ti、C、B4C）系粉末的机械合金化工艺,及其对热压烧结金刚石刀头强度和硬度的影响。发现干法球磨20小时可以得到15μm的预合金粉末,除W、B4C之外,其它元素均可固溶入Fe中;经930℃热压烧结后,Cu又从Fe中析出,同时形成WC等硬质相;B4C可能在球磨过程中产生了部分非晶化,经高温烧结后又恢复了结晶态,B4C并未与W、Mo、Ti等合金元素反应形成金属硼化物;将80vol%机械合金化预合金粉末与20vol%的45/50#镀Ti金刚石颗粒均匀混合后,进行930℃热压烧结,随着B4C含量增加,金刚石刀头的硬度逐渐增大,而抗弯强度在1%B4C时达到最高值949MPa,硬度为HRB120.7。     

晶圆化学机械研磨（CMP）用CVD金刚石修整碟制造要点

在半导体晶片的制造过程中,化学机械研磨（以下简称CMP）是一道必不可少的工序,随着特征线宽10 nm以下的时代到来,CMP制程要求具备更高的稳定性和良率,这就促使CMP工序除了要求制造设备本身的高品质,其三大耗材研磨液（slurry）、研磨垫（pad）和金刚石修整碟（diamond disk）也必须不断提升品质稳定性,以适应不断提高的品质需求。基于此,文章以佳品公司研发的CVD金刚石修整碟为例,主要探讨了金刚石修整碟发展现状和该公司研制产品的优势,并分析了金刚石修整碟的制造要点,以期制造出能满足10 nm级别晶圆的稳定生产的修整碟。     

细粒度金刚石烧结体中异常粒成长及其对策

概述了有关细粒度金刚石烧结体中异常粒成长问题的实验结果。提出异常粒成长是金刚石在金属溶剂作用下单方向的溶解再结晶过程，其驱动力是金刚石表面自由能之差。举例说明了对原料金刚石微粉进行前处理，选择合适的烧结助剂，以及在原料金刚石微粉中添加少量其它物质，是抑制金刚石异常粒成长的三种基本方法。     

1-MCP处理对采后机械损伤黄瓜生理生化特性的影响

黄瓜在采收贮运过程中,不可避免的出现机械损伤.本实验用1ppm 1-MCP处理机械损伤黄瓜,研究1-MCP对其生理生化特性的影响.实验结果显示,1-MCP处理黄瓜果实的呼吸强度,相对电导率,丙二醛含量等与对照组差异显著;1-MCP处理能保持损伤黄瓜的CAT,POD,APX,PAL等酶活性,有利于保持采后损伤黄瓜的品质.结果表明:1-MCP处理能减轻黄瓜因机械损伤而导致的伤害,保持其品质特性.     

Ni-Cr合金钎焊金刚石磨粒的试验研究

通过两种N i-C r合金在石墨表面润湿性实验,观察合金对石墨润湿过程,考察作为钎焊单层金刚石工具用合金钎料对金刚石的浸润性能。针对钎料对金刚石的浸润特点,采用恰当的加热方式和工艺来完成这种单层金刚石工具的钎焊,并利用扫描电镜和能谱仪分析钎焊后钎料与金刚石的过渡层特征,显示了这种紧密的化学冶金结合。观察样品经重负荷磨削后的工作面,发现金刚石正常损耗,无脱落。最后,考察钎焊后金刚石冲击强度下降的程度并分析其原因,说明了采用合理的工艺来减小这种高温钎焊对金刚石所造成的热损伤的必要性。     

五金模具钢磨削裂纹的产生及消除措施

模具钢在磨削加工过程中因种种因素会出现形式多样的磨削表面裂纹,有的裂纹较浅,可在后续机械研磨抛光时去除,有的裂纹较深,无法去除,成为废品,造成损失,增加生产成本.分析裂纹形成原因,采取有效措施消除磨削裂纹,确保产品质量,有显著技术经济效益.     

高压下烧结温度对金刚石复合片耐磨性的影响

文章恒定合成压力,在不同的烧结温度和不同的烧结时间合成金刚石复合片,并测定磨耗比。随后在750℃空气下处理后再测磨耗比。通过检测发现：磨耗比随着烧结温度的升高先增大后减小。不同的烧结时间合成的金刚石复合片也有类似的变化规律。低温下或短时间内合成的复合片高温处理后磨耗比反而增大,而高温或长时间合成的反而减少。因此认为在T4温度下烧结13min是本实验最合理的烧结工艺。对于不完全烧结的金刚石复合片高温处理后磨耗比的增大可能是二次再烧结的原因。     

废旧金刚石工具综合回收利用研究

在金刚石工具的使用过程中以及生产过程中都会不可避免的产生大量的废旧金刚石工具,现阶段缺乏对其进行回收的行之有效的方法,由此造成了环境的污染及资源的浪费。文章通过对废旧金刚石工具的多种回收方法进行分析总结,提出了一种综合、高效回收金刚石工具中材料的新方法。废旧金刚石工具经过混合酸分解后,所含金属以离子形态进入溶液,而金刚石与碳化钨颗粒从滤渣中被回收;根据金刚石工具中各金属含量对浸出液中金属离子成分进行调整,以草酸作为沉淀剂,用氨水调节草酸的PH值,对浸出液进行共沉淀研究。在合适的条件下,各金属的综合沉淀率达到98%以上;最后对草酸盐进行氢还原,得到超细预合金粉末。     

机械法抛光加工金刚石膜研究

在平面研磨机上使用金刚石抛光盘对金刚石膜进行了抛光实验。通过观察金刚石膜机械抛光过程中表面形貌的变化,并结合拉曼光谱分析,提出了金刚石抛光盘抛光金刚石膜的抛光机理主要是微切削和压力破碎作用,同时还可能有少量金刚石转变为非晶碳的作用。通过单因素实验研究,发现金刚石盘的粒度对抛光金刚石膜材料去除率的影响最为显著。转速越高,表面粗糙度越小,压力和粒度存在最优值,超过该值后,表面粗糙度并不会随之降低。     

化学机械抛光用抛光垫的修整对修整效果的影响因素

抛光垫修整是化学机械抛光的重要过程之一。合理的修整可以改善修整效果,提高抛光质量。抛光垫的修整效果可以通过修整器的设计和修整工艺参数进行调整。文章通过对CMP用抛光垫修整现状的阐述,分析了对其修整效果的影响因素。金刚石颗粒的排列方式会影响修整效果,颗粒尺寸的增大会促进修整效率的提高．修整效率随着修整压力的增大而增大,修整时间和转速对修整效率有影响。温度的升高,可以改善修整质量,修整密度越大,抛光垫的磨损率越高。     

硼砂在珠宝首饰加工中的应用

硼砂是一种用途极广的工业矿物.在分析硼砂的差热分析曲线和脱水曲线的基础上, 对其在珠宝首饰加工领域中的应用进行了初步研究.结果表明, 硼砂在钻石加工中起防止钻石氧化的作用, 在首饰焊接中起助焊剂的作用, 在贵金属冶炼中则起造渣的作用.     

干切混凝土时金刚石锯片振动及噪声的研究

干切混凝土时,金刚石锯片在实际工作过程中产生的振动和噪声是非常严重的。文章从理论上分析了混凝土锯切过程中的强振动、高噪音的原因。通过改变锯切速度、进给速度、切深以及通过采用两种不同的基体结构的锯片,研究了不同的切削参数以及锯片的结构对锯片振动和噪声的影响。在不同的锯切工艺参数和锯片结构下,测量了噪声值、噪声功率、噪声电压、振动功率和振动幅值,并对其进行频谱分析。可以从锯片的基体结构、金刚石节块的结构、锯切工艺以及锯机的整体性能等方面来进行改进,从而达到降低噪声与振动的目的。本文在理论分析和实验的基础上提出了一些降低噪声和振动的方法。     

果蔬采后内部损伤无损检测研究进展

果蔬产品含人体所必需的一些维生素、无机盐及植物纤维等营养元素,是人们日常膳食的重要组成部分。果蔬在采后处理过程中容易遭受机械损伤,不仅会降低果蔬自身外观品质,而且使果蔬容易受到真菌或细菌侵染,造成腐烂(如晚疫病、干腐病、软腐病等),影响其食用安全性。受侵染果蔬在运输、贮存等过程中会感染正常果蔬,进一步扩大经济损失。由碰压引起的内部损伤因损伤果蔬和正常果蔬外部特征差别不明显,容易相互混杂,对果蔬外观及食用品质造成潜在危害。因此,识别并剔除有内部损伤的果蔬日益引起国内外学者的注意。本文从果蔬损伤后发生的生理和物理变化角度入手,阐述了无损检测技术应用于内部损伤检测的机理,并综述了利用光、热、声和电磁学特性检测果蔬采后内部损伤的研究进展,最后指出了研究难点和今后研究方向。     

Identification of the broken-hole on the woollen fabric北大核心

This study is designed to identify the damage of the broken-holes on woollen fabric. We can use optical microscope, SEM and chemical method to identify the cause of the broken-hole. Under the optical microscope, if the damaged fibers appear a lunate gap or prominence on the cross section, it can belong to moth damage, if there are broken filaments on the cross section of damaged fibers, it can be regarded as mechanical damage, if the fibers stick together,it can be attributed to heat damage. Under the SEM, if the cross section is smooth, it is mechanical damage, otherwise it is moth damage. Under the treatment of saturated bromine, the moth damaged fiber bubbles at 92 seconds, while the mechanical damaged fiber bubbles at 37 seconds.     

金刚石复合片刀具磨损机理研究

选用平均粒度10微米的金刚石复合片制成刀具,对高硅铝合金（Al-30wt%Si）进行切削实验。通过扫描电子显微镜分析了工件的形貌以及金刚石刀具前后刀面磨损的微观形貌。其磨损程度与切削路程为线性关系,金刚石刀具的磨损主要是后刀面机械摩擦磨损以及前刀面的粘接磨损,而没有出现像立方氮化硼刀具的化学磨损以及月牙洼磨损。     

加快金刚石钎焊工艺及其制品的发展与产业化

文章指出发展金刚石钎焊工艺的重要性,介绍了该钎焊工艺在我国的研究与发展,提出进一步发展金刚石钎焊工艺必须解决的关键技术问题,包括生产高质量的热稳定性好的金刚石、钎焊合金、专用焊接设备,发展金刚石规则有序排列钎焊工艺与多层金刚石钎焊制品等。在产品方面,要逐步取代电镀制品,发展金刚石钎焊绳锯与线锯,将钎焊工艺用于机械加工工具、矿山、煤田、油田钻具的焊接,以及用于切割铸铁、半导体工业的晶圆加工工具。     

如何掌握宝石加工中的关键所在——抛光

为了以最短的时间，达到最佳的宝石抛光效果，阐述了宝石加工的抛光机理及抛光应具备的基本条件。通过反复试验，得出在抛光实际操作中应注意的问题和对应措施，并举出有针对性的具有理想抛光效果的应用实例。指出：只有合理、科学地掌握抛光环节中的各方面因素，才能抛出高质量的宝石成品。     

不同晶粒尺寸对CVD金刚石膜机械性能的影响

采用热丝辅助化学气相沉积（CVD）工艺制备出纳米、微米及细晶粒金刚石膜材料。观察了这三种金刚石膜的表面形貌并对上述金刚石膜的物理机械性能包括抗弯强度和耐磨性进行了实验性研究。结果表明,细晶粒结构的金刚石膜具有最高的抗弯强度．纳米结构的金刚石膜耐磨性最好。综合两个技术指标认为：细晶粒金刚石膜是三种晶粒结构中最佳的刀具制造材料。