用纯铁粉末触媒合成工业金刚石

本文利用纯铁粉末(α—Fe，纯度为99．9％)作触媒在国产六面顶压机上进行了金刚石单晶的合成，研究了高温高压条件下(5．7GPa，1370℃～1650℃)，石墨碳一纯铁体系中金刚石单晶的生长特性。通过光学成像显微镜观测表明，合成出的金刚石单晶呈浅黄色，晶形完整，且多为八面体，粒度约为0．2～0．3mm。通过穆斯堡尔谱对晶体内部的杂质进行了测试分析，发现合成样品中除有少量的α—Fe外，其杂质的主要成分为碳化铁(Fe3C)。我们根据Fe—C相图对碳化铁形成的机理进行了分析。认为：由于Fe—C相互作用较强，在金刚石生长过程中，Fe元素容易以包裹体的形式进入金刚石内部。在降温的过程中，金刚石内部分离形式的Fe和C以碳化铁的形式出现。     

金刚石合成用粉末金属触媒

<正> 在高温高压条件下,在石墨向金刚石进行转变的过程中,有意识地加入一些材料,使得金刚石的相变活化能和合成温度和压力显著降低,这样的材料称之为人造金刚石用触媒材料,简称触媒材料或触媒。在没有触媒参与的情况下,石墨转化为金刚石需要13GPa的高压和2700℃以上的高温。采用触媒,可使金刚石的合成压力与温度分别降至5—6GPa和1200～1400℃,从而使工业生产金刚石成为可能。     

添加剂硼对纯铁粉末触媒合成金刚石的影响

本义研究了添加剂硼对纯铁粉末触媒合成金刚石的影响。实验中将不同比例的无定形硼粉直接添加到石墨-纯铁粉末体系中并均匀混合，以此方式，将硼掺杂到高温高压合成的金刚石单晶中。实验结果表明，随硼添加比例的不同，合成金刚石的最低压力点也不同；同时，通过不同添加比例的硼合成出金刚石的颜色，可得知该方法对提高金刚石内硼含醚的有效性。实验还发现，当硼添加比例一定时，合成温度对合成金刚石的特性产生了一系列的影响。     

对粉末触媒合成金刚石的再认识

粉末触媒合成金刚石最近几年成为国内热门话题,本文分析了粉末触媒合成金刚石的特点,并就粉末合成工艺和推广中存在的问题进行探讨,并就其今后的发展提出了几点建议。     

粉末触媒与芯状触媒合成金刚石性能比较

本观察了粉末触媒与片状触媒合成金刚石的角色,晶形与杂质分布,并对其杂质元素含量,静压强度和冲击韧性进行了检测,结果表明粉末触媒合成的金刚石的性能优于片状触媒合成的金刚石。     

粉末触媒法合成金刚石的新进展

文章分析了在六面顶压机大型化同时,粉末触媒法合成金刚石的不断发展,并且探讨了部分利用大型压机合成新型功能性单晶或新材料的实验进展。指出国内粉末法合成金刚石近年来取得长足进步,但与国外先进技术仍存很大差距,任重而道远。     

添加剂铜对铁基触媒合成金刚石的影响

以铁、镍单质金属粉和适量的电解铜粉为原料,采用粉末冶金方法制备规格为φ15×0.5 mm的片状铁基触媒,在六面顶压机上高温高压合成金刚石单晶.通过分析金刚石的产量、形貌、粒度与晶形分布、静压强度、冲击韧性、磁化率以及热稳定性等,探讨添加剂铜对铁基触媒合成金刚石的影响.实验发现,在铁基触媒中添加适量的铜粉可以有效地控制金刚石的成核数量和生长速率,使得粒度增粗,晶体完整度增加,杂质与包裹体的数量减少,纯净度提高.相应的,金刚石的主要性能指标均高于普通金刚石,超过SMD25锯片级金刚石性能要求.     

Ni—Mn粉末触媒及金刚石合成的研究

对Ｎｉ－Ｍｎ粉末触媒的基本物理化学特征及其高温高压金刚石合成应用进行了初步研究,讨论了该粉末触媒中孔隙对触媒合成金刚石效果的影响。结果表明,Ｎｉ－Ｍｎ粉末触媒为单相固溶体合金,有较好的催溶性能。其熔点低,适用于合成细颗粒人造金刚石。     

开孔隙对粉末触媒合成金刚石的影响

通过实验设计，对比研究了有、无表面开孔隙的ＮｉＭｎ粉末触媒在六面顶压机上合成金刚石效果的差异。结果表明：ＮｉＭｎ粉末触媒表面存在开孔隙，能提高合成腔体内触媒和石墨的接触面积和单位体积中金刚石的形核率，从而有利于高单产金刚石的合成；而粉末触媒表面的开孔隙存在与否，对合成金刚石的晶形无明显影响。     

用含添加剂氮化物MxN的粉末触媒合成金刚石

本文分别用铁镍粉末触媒、含添加剂氮化物MxN的铁镍粉末触媒在国产六面顶压机上合成了优质金刚石单晶，利用光学显微镜观察，发现所合成的金刚石多为六八面体，晶形完整；在大多数用含添加剂氮化物的铁镍触媒合成的金刚石的晶面上有凹线出现，而用不含添加剂铁镍触媒合成的金刚石却没有这种现象。用电子显微镜对凹线的形貌进行了细致的观察。还发现用含添加剂的铁镍触媒合成的金刚石中包裹体明显少于用铁镍触媒合成的金刚石中的包裹体。随着铁基粉末触媒中添加剂氮化物含量的增加，合成金刚石的压力和温度条件逐渐增高，金刚石生长的“V形区”上移。     

金刚石合成中某些现象的分析与研究

采用ＳＥＭ和ＥＰＡ技术对ＮｉＦｅＭｎ触媒合金在金刚石合成中的一些现象作了研究并探讨了触媒合金在高压合成下的作用机理。研究表明，经高温高压合成后ＮｉＦｅＭｎ触媒片表面存在局部成份起伏，Ｆｅ原子在金属／石墨界面及金属／金刚石界面富集；这种成份（浓度）起伏对金刚石晶体的形核与生长都有一定影响。     

EFFECT OF COLD ROLLING RATIO OF CATALYST ON SYNTHESIS OF DIAMOND

ＥＦＦＥＣＴＯＦＣＯＬＤＲＯＬＬＩＮＧＲＡＴＩＯＯＦＣＡＴＡＬＹＳＴＯＮＳＹＮＴＨＥＳＩＳＯＦＤＩＡＭＯＮＤ①ＷａｎｇＺｈｉｆａ，ＬｉＷｅｎｘｉａｎ，ＣｈｅｎＪｉａｙａｎＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｒｉｎ...     

金刚石工具用预合金粉末的研究动态

本文介绍了金刚石工具用预合金粉末特点,重点分析了国外NEXT、Diabase-、Cobalite系列最新预合金粉产品性能及应用特点,着重比较了各预合金粉产品激光焊接性能及其与加强胎体特殊应用性能元素的混合使用性能,并在此基础上预测了未来预合金粉研究趋势。     

纳米WC-Co复合粉的研究

叙述了纳米硬质合金的发展概况及应用。并主要介绍了优质纳米 WC- Co复合粉末所应具备的条件及纳米 WC- Co复合粉末的制备方法和烧结。     

钻进过程中金刚石钻头磨损规律试验研究

为了研究人造金刚石孕镶钻头(以下简称钻头)磨损规律，采用均质人造岩石(瓷砖)进行钻进试验，并在试验过程中采用对钻头唇面进行连续显微照相和将钻头称重的方法，获得以下三点结论：(1)在钻进过程中，钻头唇面上出露出的金刚石量呈周期性变化，每变化一个周期钻头就换一层新的金刚石；(2)钻头的钻速随钻头唇面出露金刚石量而变化，金刚石出露多，钻头钻速高，反之亦然；(3)钻头磨损速度随钻头钻速的变化而变化，钻头钻速高，钻头磨损速度快，反之亦然。     

硬质合金基体上金刚石膜的XRD研究

采用直流等离子体射流CVD法在硬质合金 (WC + 8wt.%Co)基体上生长金刚石膜 ,主要借助XRD分析方法对CVD金刚石膜的微观结构和残余应力进行了研究 ,探讨了CVD金刚石膜中残余应力的形成及其对金刚石膜粘附性能的影响。研究结果表明 :CVD金刚石膜中通常存在GPa数量级的残余压应力 ,膜中存在适中的残余压应力 ,有利于CVD金刚石膜获得最佳的粘附性能     

单晶金刚石刀具研磨方法的探讨

本文介绍了单晶金刚石刀具的制作程序和方法。为了提高单晶金刚石刀具的研磨效率与刃口质量，本文从不同的砂轮类型、砂轮粒度、研磨方向等几个方面进行了分析，发现单晶金刚石刀具的粗磨应该采用大粒度的砂轮，并且尽量采用陶瓷结合剂砂轮。半精磨可以采用细粒度的金属结合剂砂轮或陶瓷结合剂砂轮，但是对要求刃口质量较高的刀具，精磨应该采用粒度尽可能细的金属结合剂砂轮：粗磨时要沿着金刚石的好磨方向，这样研磨效率会大大提高，而精磨时为了获得完美的刃口，应该尽量对刀刃采取逆磨，并适当的增加研磨时间。