金刚石聚晶技术与发展

人造金刚石聚晶具有接近金刚石单晶的硬度和耐磨性,其韧性、可加工性和价格等方面具有明显优势,在加工非铁金属和非金属材料中得到越来越广泛的应用.文章介绍了聚晶金刚石的性能特点、评价指标和检测方法,对两种典型的烧结工艺及其技术特点进行了概述,通过跟金刚石单晶及其它超硬材料在性能和价格上的比较,介绍了在具有比较优势的刀具、磨具和宝石加工方面的应用.提出了加快我国金刚石聚晶产业发展的思路PCD产品必须充分发挥现有设备、技术特点并开拓新的应用领域,PDC产品必须采用STCR法,并扩大合成腔体、降低成本、提高产品技术含量.     

镀钛金刚石制备金刚石聚晶的研究

在国产六面顶高压设备上,以镀钛金刚石为原料,镍基合金为烧结助剂,采用熔渗法成功制备了金刚石聚晶(PCD),通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)等测试方法,研究了不同烧结压力和温度对镀钛金刚石聚晶组织形貌的影响,与普通金刚石聚晶进行了物相成分及残余应力的对比分析。实验结果表明:烧结条件为5.4~5.6GPa,1350℃~1450℃下的镀钛PCD具有较高的致密性和机械性能;镀钛PCD的衍射峰中有NiMnCo、碳化钛和TiMnC化合物。镀钛PCD相比普通的PCD表面残余应力略大。     

合成温度对生长型金刚石聚晶微观形貌的影响

在国产六面顶高压设备上，通过触媒溶剂的熔渗技术，成功制备出了优质的生长型金刚石聚晶（PCD）。为了研究合成温度对生长型金刚石聚晶的影响，分别采用光学显微镜和扫描电镜（SEM），对压力为5．6GPa、不同合成温度条件下制备的生长型金刚石聚晶的微观形貌进行了测试分析，并借助能谱面扫描对聚晶样品内部成分分布进行了检测。研究了不同合成温度条件下触媒溶剂的熔渗和金刚石微晶的再生长特征。结果表明，不同的合成温度下，金刚石再生长的驱动力和速度不同，最终导致金刚石聚晶粘接效果不同。在合适的温度条件下，制备了质地均匀、致密的优质生长型金刚石聚晶。     

金刚石初始粒径对金刚石聚晶层形貌及表面残余应力的影响

在高温高压条件下(5.2~5.6 GPa,1350℃~1450℃),以镍基合金为烧结助剂采用熔渗法制备了金刚石复合片(PDC)。采用SEM考察了不同金刚石微粉粒径制备的金刚石复合片中金刚石聚晶(PCD)的组织形貌。通过R am an光谱利用静水压应力模型表征了PCD层表面应力。结果表明,PCD层形成了致密的交错生长结构;PCD层表面残余应力表现为压应力并随着初始金刚石微粉粒径的增大而增大,其值为0.12-0.22GPa。     

热稳定金刚石聚晶的制备及表征

在高温高压条件下(5.6GPa,1200℃～1480℃),以舍硼金刚石微粉为原料,镍基合金为烧结助剂,采用熔渗法成功制备了热稳定金刚石聚晶(Thermally stable PCD).通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM),研究了烧结温度对热稳定金刚石聚晶的物相成分、微观组织形貌的影响;并与普通金刚石聚晶进行了差热(DTA)、热重(TG)的对比分析测试,结合X射线光电子能谱(XPS)测试结果给出了相应解释.实验结果表明:在压强为5.6GPa条件下,温度在1300℃～1450℃区间内,才能实现热稳定PCD的烧结;此时形成的热稳定PCD的耐热性和抗氧化性相比普通PCD均有较大幅度提高.     

锌盐对聚硅硫酸铁性能的影响

研究了锌盐对聚硅硫酸铁絮凝剂的凝胶时间和絮凝效果的影响,实验结果表明:乙酸锌、硫酸锌、硝酸锌和氯化锌都可以延长聚硅硫酸铁絮凝剂的凝胶时间,提高聚硅硫酸铁絮凝剂的絮凝效果,其中,乙酸锌和硫酸锌以一定的比例同时加入聚硅硫酸铁中的效果最好。     

聚硅硫酸铝的混凝性能研究

本文应用分光光度计和函数记录仪联用系统对聚硅硫酸铝（PASS）的混凝效果进行了在线考察,直观地反映了铝硅配比、熟化时间、慢搅时间等因素对PASS混凝性能的影响。     

聚硅硫酸铁的制备及性能研究

以硅酸钠、硫酸铁和硫酸为原料制备了聚硅硫酸铁混凝剂(PFSS),考察了Fe／Si摩尔比、pH值和投加量等因素对焦化废水除浊和脱色性能的影响．并对混凝机理进行了分析。     

聚硅硫酸铁的合成及性能研究

探讨了聚硅硫酸铁的合成路径,确定了最佳n(Si)/n(Fe)（物质的量比）,最佳活化温度,最佳活化时间。通过性能测试,证明聚硅硫酸铁是比聚合硫酸性能更优良的絮凝剂。     

工艺条件对环保型透水砖基本性能的影响分析

分析了原料的颗粒大小、配方、成型压力和烧成制度等对以陶瓷废料为主要原料的多孔透水砖的力学性能、气孔率、平均孔径和透水系数等的影响，为陶瓷废料的利用开辟了一条新途径。     

浅析中频热压烧结过程中影响金刚石钻头性能的因素

通过试验和分析,说明在中频热压烧结金刚石钻头过程中,钻头性能受各种因素综合影响,其主要因素是电磁场影响到胎体粉料和金刚石分布,模具配合间隙引起胎体的流失而导致金刚石浓度发生变化.文中分析了电磁场对钻头性能的影响与胎体中铁磁物质含量及金刚石浓度的关系,也分析了模具配合间隙对胎体流失而引起金刚石浓度变化的关系.在中频热压烧结,高铁磁质含量胎体和低金刚石浓度的前题下,采用新工艺制作钻头,金刚石分布得到改善,钻头在使用中取得了良好的效果.     

未抛光多晶硅表面阳极氧化后的可见光发射

用制备发光多孔硅的常规电化学方法。在未抛光多晶硅表面备了均匀发射可见光的样品。光致发光实验表明：多晶硅表面上的样品可以产生多孔硅特征光致发光。用扫描电镜对此样品及常规多孔硅的微结构做了研究，结果表明：两种样品的微结构有很大差别，多晶硅表面上的样品只有两层结构，即表面层和多晶硅衬底，而没有形成多孔层。     

工艺间隙对气囊法成型复合材料圆管性能影响

设计并加工了气囊法成型复合材料圆管的不锈钢模具,并利用硅橡胶圆管作为加压气囊,制备了不同工艺间隙条件下的碳纤维复合材料圆管。利用金相显微镜观察了圆管横截面的微观形貌,对圆管的压缩性能进行了测试,并与同种材料和固化制度条件下热压罐成型平板的压缩强度进行了比较。结果表明,工艺间隙与圆管设计壁厚比值为34%时,圆管的成型质量最好,管壁的单层厚度相对较小且比较均匀,管壁内部缺陷较少,压缩强度为634MPa,与热压罐成型平板的压缩强度647MPa相当;工艺间隙增大后,成型质量逐步变差,压缩强度逐步下降,工艺间隙比值为86.7%时,出现了明显的分层和孔隙缺陷,且单层厚度明显偏大且不均匀,圆管的压缩强度下降到427MPa,相比最高值下降34%左右;工艺间隙减小后,成型质量和压缩强度也出现减小的趋势,但减小幅度相对不大。     

堇青石/莫来石比值对硅微粉结合莫来石-堇青石窑具材料结构与性能影响

采用硅微粉结合的莫来石-堇青石窑具是固体废弃物综合利用，变废为宝的研究项目。硅微粉尘是硅铁电炉冶炼过程产生的大量烟尘，属于玻璃体，尺寸为纳米级，高活性，能促进窑具材料的烧结和提高窑具性能。经XRD和SEM分析结果，各试样存在四种晶相α-堇青石，β-堇青石，μ-堇青石和莫来石。堇青石/莫来石比值从2．33变化到1．5时，堇青石从83．8％增加到85．3％，莫来石从15．4％降低到14．7％；堇青石，莫来石比值从1．5降低至0．67时，堇青石含量随比值下降而降低，莫来石随比值降低而增加。综合分析结果确定3^#为最佳配方，存在的堇青石与莫来石的晶相比例合理，抗折强度最高(27．41Mpa)，1次和10次热震抗折强度保持率最高(67％和46％)，气孔率和收缩率较低，体积密度最高，这种配方的窑具材料热稳定性好，强度高，使用寿命长。     

INFLUENCE OF MODEL UNCERTAINTY ON THE DYNAMIC OPTIMAL CONTROL PERFORMANCE OF A BATCH CORN DRYING PROCESS

A semi-empirical nonlinear model of moisture content and wet-milling quality degradation in com drying is established. The model uncertainty is expressed as a relative error level which includes a pre-specified percentage of experimental data. An optimal control strategy for batch drying is determined which maximizes the dryer throughput, while simultaneously satisfying two quality constraints on the final state: achieving specified moisture content and wet-milling quality levels. Taking into account the model uncertainty results in a conservative but less efficient control strategy. The performance - robustness compromise is discussed.     

CaF2矿化剂对硅微粉结合SiC窑具材料析晶结构与性能的影响

在硅微粉结合SiC窑具中添加适量的CaF2矿化剂,能使硅微粉结合剂析出的α-方石英转化成α-鳞石英,CaF2矿化能力比氧化物（K20和MnO2)^[1][2]矿化剂强,添加CaF2的SiC窑具高温性能优于氧化物的SiC窑具。采用XRD法确定析晶结构及其含量,探讨析晶结构对窑具材料性能的影响,从中确定较佳的CaF2添加量为1．5％。     

亚硫酸盐对彩色成像过程的影响

研究了彩色显影液中亚硫酸钠对含内偶青成色剂的卤化银单层片的彩色成像过程的各化学反应、青染料影像的有害吸收以及染料云形态的影响,结果表明亚硫酸钠能(1)提高银影像的形成速度;(2)降低成色剂的表观偶合效率;(3)增加青染料影像的有害吸收;(4)使染料云缩小并且使染料云的分布变窄。     

锂辉石对堇青石多孔陶瓷性能的影响

通过堇青石颗粒料制得的堇青石多孔陶瓷,与加入一定比例锂辉石制得的堇青石多孔陶瓷,在不同的温度下烧成,对气孔率、抗折强度、热膨胀系数等性能进行测试对比研究,对比实验数据表明加入锂辉石对堇青石多孔陶瓷的性能起到了优化作用。结果表明加入5%锂辉石烧成温度1280℃制得堇青石多孔陶瓷气孔率45.83%、抗折强度22.64MPa、热膨胀系数1.73×10-6/℃。     

锂辉石对堇青石多孔陶瓷性能的影响

通过堇青石颗粒料制得的堇青石多孔陶瓷,与加入一定比例锂辉石制得的堇青石多孔陶瓷,在不同的温度下烧成,对气孔率、抗折强度、热膨胀系数等性能进行测试对比研究,对比实验数据表明加入锂辉石对堇青石多孔陶瓷的性能起到了优化作用。结果表明加入5%锂辉石烧成温度1280℃制得堇青石多孔陶瓷气孔率45.83%、抗折强度22.64MPa、热膨胀系数1.73×10-6/℃。