化学镀膜金刚石的高温耐蚀性研究

对化学镀和电镀金属镀层的金刚石在空气和真空中进行高温热处理,用扫描电镜观察热处理后的表面形貌,分析了镀覆金刚石的高温耐蚀性及热腐蚀机理。     

高温钎焊金刚石工具的研究进展

概述了高温钎焊金刚石工具的发展起源，介绍了高温钎焊金刚石工具的制作工艺及方法。并与电镀工具进行了对比，其性能比电镀工具优异得多。在总结国内外研究的基础上，提出了今后研究过程中亟待解决的问题，展望了高温钎焊金刚石工具的发展前景。     

一种牙科单层高温钎焊金刚石砂轮的研制

概述了金刚石工具存在牙科领域的应用和发展状况。针对传统电镀砂轮的缺点，在国内外钎焊金刚石研究的基础上，采用真空炉内高温钎焊的方法，以NiCr13P9合金为钎料，配以少量Cr粉，在高温加压的条件下研制了用于牙科CERECCAD／CAM系统的专用单层高温钎焊金刚石砂轮，并初步探索了高温钎焊金刚石砂轮的制作工艺、适当的钎焊温度及合理的升降温曲线。扫描电镜观察显示在金刚石的周围有银白色的合金包绕，X衍射分析发现有Cr3C2生成，表明在950℃的钎焊温度下实现了金刚石与钢基体间的高结合强度连接。磨削实验亦证实金刚石克有高的把持强度，单高层同温钎焊金刚石砂轮的耐用度及磨削效率较普通的电镀砂轮有了明显提高。     

镀覆金刚石对陶瓷结合剂磨具力学性能的影响

在同种金刚石表面分别镀覆不同金属层,并将之作为磨粒应用于陶瓷磨具中,通过观察金刚石烧结前后形貌、测试试样的抗弯强度和耐磨性以及对断口SEM形貌观察,分析了各包覆层对磨具的影响。结果显示,对于镀钛、镀铜、镀镍金刚石,与陶瓷结合剂按一定比例混合冷压烧结,并没有显著提升磨具的性能。     

金刚石和CBN磨具的低熔陶瓷结合剂

本文介绍了金刚石和CBN磨具低熔陶瓷结合剂的原材料的基本数据以及SiO2、Al2O3、B2O3,、Na2O、Li2O、F^-等对低熔陶瓷结合剂性能的影响及部分用于金刚石和CBN磨具的低熔陶瓷结合剂配比。     

六面顶压机金刚石合成稳定性研究

通过六面顶压机的金刚石合成实验,分析和讨论了高压腔体尺寸匹配、顶锤角度、原材料中的叶蜡石对金刚石合成稳定性的影响.结果表明:(1)叶蜡石压缩后多棱体体积相对于顶锤封闭后多棱体体积的变化值λ≥29.49%、叶蜡石压缩后斜面部分根部最大值△小于3.316 mm.金刚石合成不能稳定进行;(2)顶锤小斜面角度在42°-40°范围内,每减少0.5°,合成总压力增加6%左右,同时,顶锤使用寿命也有所缩短,合成稳定性差;(3)在复合叶蜡石中,白云石内衬材料的使用,提高了金刚石合成的稳定性;(4)叶蜡石焙烧温度超过400℃,合成压力高,合成稳定性不好.     

金刚石锯片结合剂的改进

本文提出了金刚石锯片刀头不同部位硬度设计原则，阐述了金属结合剂中一些新的添加成分的作用以及加入方式，并介绍了改进后锯片的使用效果。     

镀铬金刚石在金属结合剂金刚石工具中的应用

采用双阴极等离子溅射沉积方法对金刚石颗粒表面进行镀铬处理.利用SEM、XRD对镀铬金刚石颗粒进行物相分析,使用金刚石单颗粒静压强度测定仪和人造金刚石冲击强度测定仪对金刚石进行力学性能测定.检测镀覆前后金属烧结体力学性能,并对比金刚石锯片刀头中的实际破坏形态及出刃高度的变化.结果表明,金刚石在镀层的保护下,单颗粒的力学性能得到提高.镀层实现了与基体的结合,金刚石工具的性能和寿命得到了提高.     

超高压高温下金刚石的合成机制

本文报导了研究（超）高压高温下合成金刚石的实验现象，观察和分析及体系中触媒，石墨相互作用状态的理论计算结果，在此基础上熔媒效应角度讨论了高压和触媒参予下金刚石的合成机制。     

Fe-C-S系金刚石单晶的高温高压合成

在Fe-C体系中加入单质硫(S)作为添加剂,采用高温高压法合成金刚石单晶.研究表明:S在高温高压下与Fe发生了相互作用,影响了Fe的催化性能,进而对金刚石的自发成核产生抑制作用.S的添加能使纯Fe触媒合成六八面体晶体的温度区间变宽,从而提高合成六八面体的可控性;在显微镜下观察金刚石晶体形貌颜色为深黄,晶体完整,包裹体较...     

高温高压下金刚石成核机制的研究

本文以国产六面顶压机作为人造金刚石的合成设备,采用金属粉末触媒技术,进行了金刚石晶体的合成.实验中,通过对生长工艺的调整,考察了金刚石在合成区间内的不同合成习性.实验结果表明:金刚石的合成区间可以根据能否自发成核而分为成核区与生长区.在生长区内,金刚石不能自发成核,但金刚石晶种可以在此区间稳定存在并长大.在生长区内金刚...     

磨PCD刀具用陶瓷结合剂金刚石砂轮的研制

以Li2O-Al2O3-SiO2-B2O3系作为基础玻璃,设计了两种不同化学组成的结合剂(V1和V2)。采用三点弯曲法,考察了两种结合剂试样的抗折强度随烧结温度的变化规律,以及结合剂引入量对含金刚石试样抗折强度的影响;借助XRD衍射分析技术测试了结合剂试样条的物相构成;分别用两种结合剂制作了陶瓷结合剂金刚石砂轮,考察了在不同磨削条件下的磨削效果。实验结果表明:V1结合剂为玻璃质结合剂,V2结合剂为微晶玻璃质结合剂;采用V1结合剂制作的金刚石砂轮比采用V2结合剂制作的金刚石砂轮性能更佳,可用于PCD/PCBN复合片的粗磨加工。     

生长温度稳定性对两面顶细粒度金刚石性能的影响

在两面顶细粒度金刚石合成中采用PtRh30-PtRh6（双铂铑热电偶）测量温度,测得了合成芯块内部温度,得出了加热功率曲线与晶体生长温度的对应关系。根据多次实验结果,建立了生长温度稳定性具有显著差异的四种典型功率曲线;并分析了各曲线对应的温度变化趋势及幅度,四种曲线中温度变化幅度最大超过70％,最小可控制在10℃以内。对各曲线合成的金刚石进行了扫描电镜（SEM）及专门的产品指标对照分析,发现晶体生长温度越稳定晶体质量越好;将晶体生长温度控制在10％以内,能使细粒度晶体质量的综合指标提高5％-10％。     

自蔓延高温烧结制备钛锡碳结合剂金刚石复合材料

采用自蔓延高温烧结(SHS)技术,以Ti/Sn/石墨/Diamond粉体为原料,制备了Ti2SnC结合剂金刚石复合材料。研究了金刚石粒径和质量分数对试样的物相组成与金刚石表面显微形貌的影响。研究结果表明:2Ti/Sn/C试样反应后生成Ti2SnC,同时生成TiC,剩余一定量Sn。添加不同粒度(M10/20、120/140、80/100和30/40)的金刚石后,Ti2SnC含量有所下降。金刚石表面会形成TiC与Sn构成的涂层。随着金刚石质量分数(120/140)的增加,样品中Ti2SnC的形成相应地受到抑制,同时金刚石与基体结合也变差,当金刚石质量分数为40%时,金刚石表面无法形成良好的涂覆。     

Understanding of the shape-controlled synthesis of strip shape diamond under high pressure and high temperature conditions

We present the shape-controlled synthesis of strip shape diamond with stretched crystal faces along {100} or {111} direction and larger length-to-radius ratio than the conventional diamond in the designed NiFe-C system at high pressures and high temperatures (HPHT). A series of synthetic experimental results on the strip shape diamonds were obtained at different pressures and temperatures. Under the constant pressure condition, the morphology of the strip shape diamond varied with the increase of temperature obviously. Fourier transform infrared (FTIR) micro spectroscopy and Raman spectroscopy revealed that the various locations of crystal face have different nitrogen impurity concentration, and internal strain and defects in these strip shape crystals. According to these results, it can be concluded that the difference of growth rates at various crystal faces results in different crystal morphologies. Based on the growth characteristics, we suggest that composition segregation of the metal film around the growing crystal induces the formation of strip shape diamond.     

磨PCD刀具陶瓷结合剂金刚石砂轮的研究

本文研究制备Na2O-B203-Si02-Al203多元系基玻璃料,并配制成低温陶瓷结合剂,研究发现:耐火度为685℃,流动性为110%～130%,线膨胀系数为5.35×10-6℃-1的低温陶瓷结合剂具有优异的性能.制备的陶瓷结合剂金刚石砂轮在725℃烧成后,磨具的抗弯强度和洛氏硬度达到最佳值,分别58.61 MPa和77.9.用其磨削PCD刀片时锋利性好,磨削中间不需修整,砂轮耐用度高.运用扫描电子显微镜(SEM)分析了陶瓷结合剂金刚石磨具的断面形貌、磨削后磨削面形貌,表明结合剂对磨粒黏结牢固,断面组织均匀.     

High temperature brazing of diamond tools

1 INTRODUCTIONThe demand for superhard and precisionmachining and grinding tools has been increasedbecause of strict control of machining tolerancesfor advanced and superalloy componentsin additionto their application in cutting and grinding ofstones ,concrete structures or composite materials .Previous work[1 5]has reported the developmentand applications of these tools ,alloys and compos-ites which can be suitable for machining,joining ofdissi milar materials ,and in other fields . Diamo…     

TiO_2薄膜对金刚石磨削性能的影响

采用溶胶-凝胶法在金刚石表面涂覆TiO_2薄膜.利用扫描电镜、能谱以及红外光谱等手段对涂膜后金刚石磨料表面形貌、结构和成键情况进行分析,研究在不同进刀量时TiO_2薄膜对金刚石磨削性能的影响.结果表明:磨料表面的TiO_2薄膜可以保护金刚石磨料在烧结过程中不受结合剂中碱金属氧化物的侵蚀,提高结合剂对金刚石的润湿性;在进刀量为5 μm/s时,与未涂膜金刚石砂轮相比,涂膜金刚石砂轮对硬质合金(WC,6%(质量分数)Co)的磨耗比提高121%.     

石墨粉中添加含硼化合物合成金刚石的颜色与热稳定性

为了研究不同含硼添加剂对合成金刚石的颜色和耐热性能的影响,以石墨和触媒粉末作原料,分别用碳化硼、硼酸和硼酸氨作添加剂,在高温高压下合成出含硼金刚石。在相同的合成工艺条件下,当反应体系中的含硼量接近时,不同的添加剂合成的金刚石颜色差异较大。添加硼酸和硼酸氨的溶液时,易于合成出黄色透明的金刚石。采用动态空气流条件下的热重和差示扫描量热方法对金刚石进行了热稳定分析,结果表明：用三种添加含硼化合物合成金刚石的初始氧化温度超过：830℃,最高达到990℃;在1200℃时,金刚石的失重在38％～85％之间;氧化反应放热峰在1000℃左右。