超硬刀具材料的研究进展

随着金刚石和立方氮化硼刀具市场的持续增长 ,原材料供应商的技术也在不断地发展。过去 4 0年的发展表明 :对刀具制造商来说 ,天然金刚石不再是日益发展的超硬材料系列中唯一可以选用的材料。在这篇综述性文章中 ,Ｄｒ .Ｉ .Ｅ .Ｃｌａｒｋ和Ｐ .Ｋ .Ｓｅｎ研究了金刚石刀具材料使用者所面临的刀具选择的多样性问题 ,并试图阐明各种刀具材料的应用范围。1　引言天然金刚石作为切削刀具已有几百年的历史了。在本世纪五十年代人工合成金刚石磨粒的出现之后 ,七十年代制造出了第二类金刚石基的切削刀具 ,即采用高压合成技术制备的聚晶金刚石 (…     

超硬材料史话

<正> 在人类社会的进化过程中,材料与工具的产生与演变是社会物质文明发展的重要标志。一种新型材料或先进工具的诞生与完善,与科学技术的进步、经济发展的客观需求息息相关。 我国早在10世纪就发现了钨,当时叫做重石。1781年西班牙人用木炭还原重石(即黑钨矿)得到了钨的颗粒,称之为钨。经过了100年之后,钨才在工业上得到应用,首先用于制取钨铁,于1900年在钢中加钨制成高速切削钢,促进了钨工业的迅速发展。 钨是金属中最硬的一种金属。由于钨具有熔点高、硬度大、耐腐蚀等优点,所以被广泛用于钢的添加剂、耐高温材料及电子工业中。特别是碳化钨所具有的超硬性能,被大量用于高速切削工具和模锻工具。     

论超硬材料工具在机械制造中的应用

超硬材料工具在机械制造业内的普及程度作为稀量一个国家工业化水平和技术进步的重要标志之一，我国尚处于开发阶段，本文介绍了我国超硬材料工具的应用现状，论述了超硬材料工具的在经济上的可行性及发展趋，分析了超硬材料工具在机械中应用的制约因素，提出了我国发展超硬材料工具的对策 。     

超硬材料薄膜涂层研究进展及应用

CVD和PVD TiN，TiC，TiCN，TiAlN等硬质薄膜涂层材料已经在工具、模具、装饰等行业得到日益广泛的应用，但仍然不能满足许多难加工材料，如高硅铝合金，各种有色金属及其合金，工程塑料，非金属材料，陶瓷，复合材料(特别是金属基和陶瓷基复合材料)等加工要求。正是这种客观需求导致了诸如金刚石膜、立方氮化硼(c—BN)和碳氮膜(CNx)以及纳米复合膜等新型超硬薄膜材料的研究进展。本文对这些超硬材料薄膜的研究现状及工业化应用前景进行了简要的介绍和评述。     

超硬磨料在硬脆材料切割中的应用

本文概述了硬脆材料切割中使用超硬磨料种典型切割方法。常用的硬脆材料的切割方法有：金刚石锯片切割,金刚石框架锯切割,金刚石带锯切割,金刚石串珠锯切割等。这此切割方法各有其特点,用途各异,也各有其局限性,除了金刚石串珠锯外,一般都难以切割曲线,并且切缝较宽,出材率率,不适用于贵重材料的切割。本文还比较详细地介绍了较先进的线锯切割的几种方式,指出环形电镀金刚石线锯工切缝等,特别适合切割贵重的硬脆非金属材料,并且切割速度高,能充分体现金刚石磨料的卓越性能,是应用前景非常广泛的切割方法。文中最后探讨了超硬磨料切割技术的发展方向。     

国外超硬材料工业现状及发展趋势

人造金刚石问世以来已经历了四十年发展历程，人造金刚石以其优异的机械，物理性能在各个工业部门得到越来越广泛的应用，成为新材料高科技领域中强有生命力的新兴产业。本文分析了国外超硬材料工业的发展，品种，产量，技术装备，经济效益，市场前景和发展趋势。     

超硬材料表面镀覆技术及应用(续)

第四节真空微蒸发镀覆技术原理１关键技术１．１镀覆温度必须低于８００℃,高于６００℃。真空微蒸发镀覆温度６５０～７５０℃ 为了保证镀覆Ｔｉ过程中,金刚石表面有碳化物层形成,温度应选择高于Ｃ与Ｔｉ反应温度,为此我们首先采用真空磁控溅射方法对金刚石镀Ｔｉ。由于镀覆温度低,钛层只是物理吸附在金刚石表面。测定其ＤＴＡ曲线发现,在６００～１２００℃出现明显的放热峰。根据热力学数据,Ｔｉ与金刚石碳原子反应形成碳化物是自由能降低过程,即放热反应。足够的温度是使反应克服能垒、原子扩散所必须的。由ＤＴＡ曲线分析ｌ与…     

电场激活辅助AlMgB_(14)-TiB_2与金属的反应扩散连接及界面结构分析

采用FAPAS烧结工艺原位合成了Al Mg B14-Ti B2复合材料,并分别同步实现了与金属Nb和Mo的扩散连接。利用XRD、SEM和EDS等手段对连接界面扩散层的相组成、微观形貌和元素分布特征进行了分析;探讨了在电场、温度场、压力场多物理场耦合条件下的扩散层形成机制及扩散连接过程。结果表明,Al Mg B14-30%(质量分数)Ti B2复合材料与金属Nb和Mo可以实现同步合成和扩散连接,形成宽170~180μm的均匀致密的扩散连接层;Ti B2在烧结过程中富集于连接界面,并与金属反应生成金属间化合物;硼元素在浓度梯度作用下的连续扩散和金属间化合物的形成是扩散连接的主要机制。     

超硬多层薄膜的研究现状及展望

由于超硬多层薄膜的性能随调制周期的变化而发生变化,在某一范围出现超硬等异常效应.其潜在的实际应用价值及理论意义,使其成为近年来人们研究的热点.本文综述了近年来国内外超硬多层薄膜的研究结果,介绍了其分类、主要性能特点以及制备工艺,并对超硬多层薄膜以后的发展趋势进行了展望.     

Influence of boron contents on properties of AlMgB films prepared by RF magnetron sputtering

Ternary AlMgB thin films were synthesized on silicon (100) substrate at 573 K by radio frequency (RF) magnetron sputtering method using one Al/Mg co-target and one boron target. The thickness of the as-deposited thin film was controlled to 500 nm by adjusting deposition time. The influences of sputtering powers on the elemental contents and structural and mechanical properties were investigated by electron probe microanalysis (EPMA), X-ray diffraction (XRD), high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM), and nanoindentation system. At the same time, the ball-on-disk tribometer was used to measure the friction behavior of the films. Experimental results indicate that the as-deposited boron-rich films are primarily amorphous structure and possess a dramatic high hardness up to 39 GPa with 99. 03 at. ％ boron. Obviously, it has exceeded the hardness value of 32 GPa of pure AlMgB14 bulk material prepared by sintering method. Furthermore, the friction coefficients of the thin films exhibit an average value as low as 0. 3, which is considered as the effect of self-lubricating.     

陶瓷材料微波烧结研究进展与工业应用现状

本文主要介绍了微波烧结原理、烧结设备和微波技术在陶瓷粉末合成、硬质合金、金属陶瓷、功能陶瓷材料烧结及涂层制备方面的应用;微波烧结新技术在溶胶凝胶、自蔓延高温合成、水热法、电热法、涂层溶解、陶瓷材料干燥、连接等领域的最新发展。微波烧结具有加热速度快、烧结坯体温度分布均匀;活化烧结、烧结时间短、抑制晶粒长大、组织结构可控、高效节能等优点。探讨微波烧结产业化的现状和存在的问题,烧结材料介质特性数据缺乏和设备的缺乏、昂贵,是阻碍微波烧结技术发展产业化最主要的两大障碍。对解决微波烧结工业化的难题阐述了观点,微波场的优化设计、陶瓷材料的介电性能的数据库建设及理论发展、微波设备和烧结工艺的联合开发等是目前微波技术研究主要的努力方向。     

镁基能源材料研究进展

作为最轻的金属结构材料,Mg合金在轻量化方面已经得到了越来越多的应用。Mg具有较低的电极电位及储氢量较大的特点使得Mg在能源材料方面发挥越来越重要的作用。综述了Mg作为储氢材料和电池材料的研究进展,着重介绍了Mg基储氢材料的性能改善、制备方法等,同时对Mg二次电池和燃料电池体系进行了简要介绍。此外,还较详细地介绍了具有高容量储氢性能的Mg基复杂氢化物的研究现状及结果。     

高性能金属材料研究进展

综述了高性能合金钢、铝锂合金、镁合金、高温合金及生物医用金属材料等高性能金属材料的性能特点、研究应用现状和发展前景。     

AgNi电触头材料研究进展

AgNi合金是一种综合性能优良的节银电触头材料。本文概述了AgNi合金电触头材料制备技术的研究现状及进展,重点介绍了机械混合法、化学共沉积法、机械合金化法3种主要制备方法。由于AgNi电触头材料的应用受到大负荷下抗熔焊性差的制约,因此还讨论了改善AgNi电触头材料抗熔焊性的途径,最后对其未来的发展方向进行了展望。     

低维热电材料研究进展

随着现代技术的发展和能源环境危机的加剧,适应21世纪绿色环保主题的热电材料及其器件越来越受到关注。近年来的理论和实验研究表明,低维化和小尺度化是热电材料研究和开发极具前景的发展方向,本文对低维热电材料性能的影响因素、材料合成以及性能测试技术的研究进展进行介绍和简要评述,并讨论了低维热电材料的研发方向。     

纳米二氧化钛薄膜制备研究进展

根据近年来国内外TiO2功能薄膜的研究现状,对化学气相沉积法、水解-沉淀法、液相沉积法、溶胶-凝胶法、溅射法、离子束辅助沉积法等化学和物理制备方法的研究进展进行了综述,并对其优缺点进行了比较和评述.     

整体超硬刀具与超声变幅杆热装过盈连接修形设计

针对刀具与超声变幅杆进行热装过盈连接设计,并对连接部位修形设计进行研究。根据过盈配合理论设计刀具与超声变幅杆热装过盈连接的配合公差及装配加热温度。建立采用全圆弧母线修形和对数母线修形的修形模型,分别研究2种修形方法及其组合修形的应力分布规律。结果表明：刀具外圆面的修形量为8 μm和变幅杆内孔的修形量为10 μm的全圆弧母线修形及载荷修正系数m为0.2的对数母线修形,均可实现较好的修形效果;载荷修正系数m为0.2的对数母线与修形量为6 μm的全圆弧母线组合修形,可实现刀具和变幅杆热装过盈连接时不出现应力集中现象,且具有较长的有效接触长度,修形效果最佳。