微米金刚石含量对圆葱碳烧结制备聚晶金刚石(PCD)组织及性能的影响

以OLC₁₁(1 100 ℃/0.1 Pa条件下制得的OLC)与微米金刚石为原料, 在1 200 ℃/5.5 GPa/15 min条件下烧结制备了无添加剂聚晶金刚石(PCD), 研究了微米金刚石加入量对PCD组织及性能的影响。结果表明:微米金刚石加入量低于50%时, 随着微米金刚石加入量增加, OLC₁₁转化的金刚石晶粒尺寸逐渐均匀且越来越大, 微米金刚石与OLC₁₁转变的金刚石基体间结合得越好。当微米金刚石含量高于50%时, 随着微米金刚石含量增加, 微米金刚石与OLC₁₁转变的金刚石基体间不能有效结合, PCD硬度逐渐降低。微米金刚石含量为50%时, PCD硬度及晶粒尺寸最大, 分别为44.7 GPa及20 nm。加入适量的微米金刚石可以增强样品内部传压, 并作为晶种, 提高OLC转化率, 提升PCD性能。     

爆轰产物法合成纳米金刚石研究现状

介绍了爆轰法合成纳米金刚石在理论、制备及合成技术研究的现状，指出了影响纳米金刚石生产成本及制约其工业应用的关键在于爆轰产物的纯化和分散。强调改变工艺条件和对金刚石表面改性可得到不同需要的纳米金刚石产品。     

炸药爆轰法合成纳米级金刚石的初步研究

该文介绍了炸药爆轰法合成纳米级金刚石的初步结果，阐述了纳米金刚石在炸药爆轰区生成的依据，并对今后的研究工作提出了设想。     

碳纳米管增强聚晶金刚石复合片的抗冲击韧性及其机制

利用自动落球冲击试验机测试了碳纳米管增强聚晶金刚石复合片材料的抗冲击韧性, 采用扫描电子显微镜观测了复合片材料的冲击断口形貌。结果表明: 碳纳米管弥散地分布在聚晶金刚石颗粒之间; 在碳纳米管没有团聚的情况下, 添加碳纳米管能显著增强复合片材料的抗冲击韧性; 当添加碳纳米管的质量分数达到5%时, 聚晶金刚石复合片的抗冲击韧性大约是不添加碳纳米管复合片的9倍。碳纳米管增强聚晶金刚石复合片材料的强韧化机理为: 碳纳米管改善了聚晶金刚石颗粒间的结合方式, 协调了变形以及阻碍了裂纹扩展。     

石材专用金刚石工具及我国合成金刚石的生产

本文概述了石材专用金刚石工具的种类,指出(?)成金刚石的质量品级、浓度和颗粒选配对它们使用寿命的影响;分析了当前我国合成金刚石工业生产现状及其(?)石材专用金刚石工具需求的前景。     

聚晶金刚石复合片耐磨性的表征

耐磨性是聚晶金刚石复合片(PDC)的一个重要性能指标, 现有的烧结体质量磨耗比实验和称量方法存在明显的缺陷, 为此建立了PDC体积磨耗比的计算方法, 能够用它评测PDC耐磨性的优劣。PDC车削花岗岩时的磨损过程可以分为初始磨损阶段、快速磨损阶段和稳定磨损阶段。PDC车削花岗岩过程中, 刀具的磨损是由于冲击与磨削同时作用的结果, 且以“磨为主, 冲为辅”。     

梯度结构聚晶金刚石复合片残余热应力的有限元分析

利用Ansys有限元分析软件，对梯度结构聚晶金刚石复合片在制造过程中产生的残余热应力进行了分析，并与传统的双层结构金刚石-硬质合金复合片的残余热应力进行了对比。结果表明，和双层结构复合片相比，梯度结构聚晶金刚石复合片的轴向拉应力由698MPa降到了283MPa，径向拉应力由1470MPa降低到880MPa，剪应力由653MPa降到368MPa，此外还改善了界面处的应力分布，大大提高了界面的结合强度。     

纳米金刚石钻头试验研究

纳米技术(nanotechnology)是近年来发展起来的一种新技术,许多国家都在研究这种新技术及其应用。俄罗斯研制出了用爆炸法生产纳米金刚石的成套设备。乌克兰生产出了纳米金刚石。乌克兰超硬材料研究所设计出了纳米金刚石钻头,并进行了实验台试验。试验结果表明,纳米金刚石钻头是一种很有前景的破碎岩石工具,可以取得很好的技术经济效益,在地质勘探和采矿工业中应用前景广阔。建议我国加强对纳米金刚石钻头的研究并推广使用。     

一种金刚石钻头智能烧结机的研制与应用

针对我国传统的金刚石钻头烧结机自动化程度低,难以灵活应对不同种类配方的金刚石钻头热压烧结工艺、温度、压力等要求的现状,研制了一种新型金刚石钻头智能烧结机。该智能烧结机集光、电、液压于一体,以单片机为控制系统的核心器件,利用模糊PID控制原理,实时监测、控制烧结温度和工作压力,实现了预存工艺自动运行,控制效果满足钻头烧结工艺要求。对金刚石钻头热压烧结机的工作原理、温度及压力参数对成品钻头质量的影响进行了分析,并介绍了与热压机配套的控制系统的设计。     

人造金刚石聚晶磁性研究

采用WCF-2多用磁性分析仪对高温高压烧结的人造金刚石聚晶及其合成原料(金刚石粉、硅粉、钛粉、石墨)和烧结过程中生成的碳化硅等进行了磁性测量。结果表明:人造金刚石聚晶磁性的主要来源是粘结剂Si, 在烧结过程中Si和C反应所生成的SiC减少了游离Si 的含量, 从而降低金刚石聚晶的磁性。粘结剂含量和烧结工艺的不同会影响聚晶的磨耗比, 通过磁性测量可以对金刚石聚晶的质量进行无损伤检测。     

聚晶金刚石复合片聚晶层的冲击破坏研究

提出了一种倾斜冲击破坏实验方法, 能够实现对聚晶金刚石复合片(PDC)聚晶层的冲击破坏试验。采用数显工具显微镜和扫描电子显微镜对PDC聚晶层冲击破坏断口进行观测, 结果表明, 新的实验方法使PDC处于近刚性接触的环境下, 实现对PDC聚晶层点-面的冲击破坏, 能够评价聚晶层抗冲击破坏能力的大小; 在冲击破坏过程中, 聚晶层冲击点边缘部分形成多条形变带, 沿形变带破坏产生裂纹并长大而形成断裂面。并对PDC聚晶层冲击破坏的机理进行了讨论。     

部分预合金化对金刚石锯片胎体烧结过程的影响

采用XRD及SEM等手段，对部分预合金化前后金刚石锯片胎体的组织结构及性能进行了测试分析。结果表明，预合金粉的加入，促进了胎体的均匀合金化过程，但减缓了其致密化过程。预合金化胎体的烧结保温时间有一门槛值。     

热压烧结金刚石钻头工程勘探钻进时效的试验研究

采用热压烧结方法制备5种不同胎体硬度和唇面形状的金刚石钻头,试验于工程勘探中,与常用的电镀金刚石钻头比较,分析其钻进时效情况。结果表明：通过优化设计,热压烧结钻头同样适用于工程勘探领域,其钻进时效与现行电镀钻头的钻进时效相当,甚至更高;对于微风化灰岩地层,热压烧结钻头的胎体硬度越低,其钻进时效越高,胎体硬度越高,其钻进时效越低;异形齿设计比平齿设计的热压烧结钻头的唇面更易出刃,其钻进时效较高。     

短碳纤维增强金刚石钻头铁基胎体性能的研究

设计了粉末冶金法制备短碳纤维增强金刚石钻头铁基胎体材料,通过分析不同碳纤维添加量对胎体烧结性能的影响,得出在本实验制备条件下,短碳纤维对铁基胎体材料性能的影响规律,并对该结果进行了讨论分析,在此基础上,提出了制造更加优良短碳纤维增强铁基胎体材料的可能性。     

聚晶金刚石复合体界面组织及界面反应的研究

采用SEM、WDS、XRD 等分析方法, 研究了超高压合成的聚晶金刚石复合体(PDC)的界面结构及界面反应, 分析了粘结相钴扩散规律及作用机理, 并对超高压烧结材料的高压物理化学反应过程进行了探讨。