钎焊法制造金刚石单层工具的研究

含强碳化物形成元素合金对金刚石表面浸润的机理与金刚石表面金属化技术是钎焊制造单层金刚石工具的技术基础。由于金刚石颗粒被强力焊接及其出刃突出,并可有序排布决定了钎焊单层金刚石工具具有磨削效率高、工具寿命长的基本特点。本文以三种金刚石工具为例,详细介绍了钎焊法制造金刚石工具的工艺。并与电镀金刚石工具进行了对比。     

含氮金刚石的合成实验

本文以实验结果为依据,叙述了原料与合成工艺对金刚石合成过程及结果所产生的影响;讨论了氮杂质在金刚石晶体中的分布特征及对金刚石晶体性质的影响机理;还简述了合成含金刚石与普通金刚石及天然含氮金刚石性质差异的原因。并指出了提高人造金刚石质量的重要途径。     

电镀金刚石切割线的种类及制造工艺的研究概述

电镀金刚石切割线是以电镀金属为结合剂,通过金属的电沉积把金刚石磨料固结在芯线基体上而制成的一种线性切割工具。主要简述了电镀金刚石切割线的研究意义,电镀金刚石切割线的种类,电镀金刚石切割线的常用制造方法,并对金刚石切割线的进一步研究进行了展望。为电镀金刚石切割线的生产和研究提供了一定的指导。     

刚玉涂覆的金刚石树脂砂轮的制造及其应用

本文探讨了采用刚玉涂覆的金刚石制造树脂基砂轮的方法 ,并对比研究了采用不同表面状态的金刚石所制造的树脂砂轮用于磨削金刚石复合片的实验。结果表明 ,采用刚玉涂覆的金刚石制造的树脂砂轮 ,其工作效率比未采用刚玉涂覆处理的金刚石制造的树脂基砂轮提高了 35 % ,使用寿命延长 35 %以上 ;采用涂覆刚玉的金刚石 ,减少金刚石的实际投放量 2 0 % ,其使用性能仍不低于采用原始金刚石制造的树脂基砂轮。     

采用镀覆金刚石的技术经济效益分析

本文总结了近年来超硬材料工具厂家采用镀覆金刚石制造各类金刚石工具取得的技术进步和获得的良好经济效益.大规模工业化应用的结果表明:金刚石镀钛有两个重要作用,首先是实现了金刚石与结合剂之间的冶金结合,大幅度减少了金刚石脱落,因而采用镀钛金刚石制造各类金刚石工具,可以直接减少金刚石用量10%～20%;其次镀钛层对金刚石起到了...     

钛镀层对金刚石/铝导热复合材料的显微组织与热学性能的影响

采用高温盐浴法对金刚石表面进行镀钛处理来改善金刚石和铝基之间的界面结合,镀钛后的金刚石颗粒表面略显粗糙,表面的镀层均匀;采用真空热压烧结法制备高导热金刚石/铝复合材料,研究了金刚石表面镀钛对复合材料显微组织、热膨胀系数和热导率的影响。结果表明:金刚石表面的钛镀层改善了金刚石各晶面与铝基体的结合状态,增加了金刚石和铝之间的界面结合强度;当铝基体在镀钛金刚石颗粒形成的骨架结构中膨胀时,可以被骨架很好的约束,从而降低了复合材料的热膨胀系数;金刚石表面钛镀层减少了复合材料的孔洞,增加了致密度,从而提高了复合材料的热导率。     

化学镀—电镀金属化金刚石在钻头上的应用研究

分析了影响金刚石工具使用寿命的原因；提出了金刚石表面化学镀－电镀覆层金属新工艺；试制了覆层金刚石钻头。室内钻进试验表明：使用覆层金刚石可以降低钻头的单位进尺失重，减少金刚石脱落量，降低成本。     

高品级工业金刚石的亚稳区合成

本文以SPD6×1200型六面顶压机为金刚石的合成设备,采用升压至成核压力,成核后再降压到金刚石的亚稳区的特殊工艺进行金刚石的合成。在高温高压条件下合成出了晶体形貌完好的优质金刚石单晶。sEM结果表明：与传统工艺合成的金刚石相比较,亚稳区内合成的金刚石晶体的缺陷明显变少,表面平滑度增强。还将亚稳区内合成的金刚石与传统工艺合成的金刚石的粒度值进行了比较,在相同生长时间下,亚稳区内合成的金刚石粒度明显小于传统工艺合成的金刚石,即亚稳区内金刚石的生长速度变慢。最后,本文还对特殊工艺与传统工艺下金刚石生长的区别机理进行了分析讨论。     

人造金刚石的提纯技术

对人造金刚石的提纯技术进行了综述，着重介绍了人造金刚石传统的“三除”提纯工艺及其优缺点，分析了目前国内外超微金刚石主要的化学提纯方法及其优缺点，并简单介绍了超微金刚石近年来现有的几种物理提纯方法的特点及人造金刚石的提纯进展，并对超微金刚石的提纯技术和其应用前景进行了展望。     

氮对金刚石合成效果的影响

叙述了含氮金刚石合成的效果，含氮金刚石与普通金刚石及含氮天然金刚石性质间产生差异的原因，讨论了原料与合成工艺对金刚石合成过程及其结果所产生的影响，氮在晶体中的分布特征对金刚石晶体性质的影响机理，并指出了提高人造金刚石品质的方法与途径。     

双阴极等离子溅射沉积TiC薄膜对金刚石工具性能的影响*

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TiC处理。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)进行形貌和物相分析。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检测金刚石的静压强度和冲击韧性。以相同型号和粒度的普通金刚石颗粒为对比样品,讨论了镀TiC处理对金刚石工具的影响。结果表明,金刚石表面形成了一层均匀且致密的TiC薄膜,该薄膜以柱状方式沿垂直于金刚石表面方向生长。在镀层的保护下,金刚石的单颗粒强度和冲击韧性得到了提高。由于镀层改善了金刚石对胎料的润湿性,金刚石工具的冲击强度和抗弯强度也得到了提高。     

金刚石微粉表面镀覆对线锯的关键作用分析

在分析电镀金刚石线锯工艺流程的基础上,指出了金刚石上砂是电镀线锯最关键的工艺环节.探讨了各种上砂方法及特点,分析了镀覆金刚石微粉对上砂的作用.指出,采用与金刚石形成化合物结合的镀覆金刚石,如镀钛、镀钨、镀钼、镀铬和复合镀的金刚石,有利于高质量金刚石线锯的生产;避免了采用单一镍镀层产生“双极性”效应,导致镍涂层脱落的问题;具有上砂速度快,上砂容易的特点;镍镀层对镀覆金刚石颗粒迅速整体覆盖,镍镀层生长迅速,与镀覆金刚石结合牢固,出刃高;解决了无镀层金刚石以及单一镀镍金刚石与基体结合力差的问题.因此,镀覆金刚石为生产高质量金刚石线锯提供了有力的技术支持.     

电镀金刚石工具的再制造的研究

对废旧的金刚石工具进行再制造,可以显著节约材料和能源,具有极佳的经济效益和社会效益.本文以电镀金刚石工具的再制造为例,分析了电镀金刚石工具的再制造过程,建立了金刚石工具的再制造模型,确定了电镀金刚石再制造的职能流程图、功能层次图和数学模型,从而为金刚石工具的再制造成本的计算提供依据.论文阐述了电镀金刚石工具再制造工程面临的4项关键技术问题,即电镀金刚石工具的绿色回收技术,分选技术,工具的再制造性设计以及再制造性评价.其中,电镀金刚石工具的绿色回收技术是实施金刚石工具再制造的重要前提和基础.论文采用对废旧电镀金刚石工具进行冷热交替处理的方法,降低了磨料层与工具基体之间的结合强度,使磨料层与基体之间产生开裂现象,上述方法可以实现磨料层与金刚石工具基体的绿色回收.     

CVD金刚石应用的方方面面

静压法合成的金刚石单晶由于尺寸的限制而难以在热学、光学和电子学等领域发挥作用。直到金刚石膜的出现,才突破了这种尺寸上的限制,为金刚石在这些领域中的应用提供了可能,因而受到人们的极大关注。材料科学家把CVD金刚石膜称之为21世纪材料。并断言,CVD金刚石膜将成为金刚石材料未来发展的主流,不仅可以带来巨大的经济效益,而更重要的是,CVD金刚石膜可以把金刚石材料全方位特性应用发挥到极致。     

低温电镀法制造用于宝石加工的金刚石磨盘的试验研究

金刚石磨盘已广泛用于宝石加工业,而传统方法所制金刚石磨盘其金刚石易脱落、磨削速度低且不稳定。采用低温电镀法制造金刚石磨盘：用电镀法将180目金刚石镶在磨盘钢体上。以NiSO4为电解质溶液、以GCA100/36可控硅整流柜为稳压电源。并对金刚石磨盘电镀的两个步骤：电镀前金刚石和磨盘钢体的预处理、金刚石磨盘的电镀作了研究;给出了电镀工艺流程、电镀工艺参数;分析了影响镀层质量的因素;通过两种金刚石磨盘的磨削对比试验。表明该法具有制造工艺简便、包刃牢固、对金刚石热损伤小、磨削速度稳定等优点。有望通过进一步研究改进而取代传统方法。     

含氮人造金刚石合成的实验研究

叙述了含氮金刚石合成的效果，含氮金刚石与普通金刚石及含氮天然金刚石性质间产生差异的原因，讨论了原料与合成工艺对金刚石合成过程及其结果所产生的影响，氮在晶体中的分布特征对金刚石晶体性质的影响机理，并指出了提高人造金刚石品质的方法与途径。     

硼及其协同掺杂金刚石块体的研究进展

掺入硼等杂质元素可以使金刚石获得半导体特性,利用高温高压法可以制备出性能优良的金刚石半导体材料。本文介绍了硼及其协同掺杂金刚石块体材料的研究现状,综述了掺杂对金刚石的形貌、结构及性能的影响,阐明了制备过程中影响掺杂金刚石质量的因素,展望了硼及其协同掺杂金刚石块体材料的应用前景。      

纳米金刚石抛光液中磨料的可控性团聚研究现状

纳米金刚石抛光液在超精密抛光中应用广泛,但纳米金刚石极易发生团聚,限制了它在抛光领域中的应用。对纳米金刚石抛光液中磨料的分散机理、分散方法以及国内外在纳米金刚石抛光液制备中的一些研究现状进行了综述,提出了纳米金刚石抛光液的研究方向。     

金刚石制品在光学玻璃加工中的应用及存在的问题分析

本文分析了近几年来光学玻璃冷加工用金刚石制品的最新发展和应用。着重根据光学玻璃冷加工的工艺,对金刚石制品的种类及合理选择;各类金刚石制品的最新制造技术;金刚石制品在使用过程中易出现的问题;以及对未来该领域金刚石制品的发展动态等方面进行了阐述。同时结合作者多年来对金刚石制品的研究经验,对光学玻璃冷加工用金刚石制品存在的部分问题提出了相应的对策。     

人造金刚石的表面化学处理研究

采用熔融的硝酸钾作为强化处理试剂，在不同的温度和处理时间条件下对不同粒度、不同强度的原始金刚石进行了化学处理，结合处理前后金刚石颗粒的抗压强度的变化及对试样颗粒的SEM观察，研究了强化处理工艺条件对金刚石强度的影响。实验结果表明，在560—600℃，处理时间为30min-60min时，金刚石的增强效果比较好。中等粒度的金刚石在处理后强度增加较大，而粗粒度的和细粒度的金刚石强度增加相对较小；相应地，中等强度的金刚石经过处理比高强度和低强度的金刚石强度增加显著。经过强化处理后，金刚石的强度提高12．4％～27．6％，同时对金刚石的增强机理进行了探讨。