金刚石粉末超高压挤压破碎规律研究

通过不同金刚石粉末粒度以及粒度配比的原料金刚石粉末在５．５ＧＰａ不加热短时作用前后的ＳＥＭ观察和粒度分布测试，阐明了金刚石粉末超高压破碎作用过程及其规律性。     

无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。     

预合金粉末在金刚石工具中的应用研究

本文初步分析研究了预合金粉末在金刚石工具胎体材料中的应用情况，讨论了预合金粉末作为工具胎体材料的优越性能和应用前景，分析发现，只要选择得当，预合金粉末胎体材料的性能可达到钴基胎体材料的性能水平，并且具有切割速度快，寿命长，对金刚石粘结牢固等优点，预合金粉末的应用成功必将推动金刚石工具制造技术的进一步发展。     

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。     

硬质合金粉末表面电泳沉积制备金刚石涂层

采用电泳沉积法在硬质合金粉末表面涂覆金刚石涂层，分析硬质合金含量和MgCl₂·6H₂O含量对涂层沉积效果的影响，并对制备的涂层粉末进行性能表征。结果表明:电泳沉积法可实现硬质合金粉末表面涂覆金刚石涂层；硬质合金粉末为28.0 g，金刚石粉末为4.0 g，MgCl₂·6H₂O为1.0 g时，制备的金刚石涂层均匀且致密度好。      

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。     

预合金粉末在金刚石工具中的应用

本文简要综述了超细预合金粉末的特性及其制备方法。重点介绍了超细预合金粉末在金刚石工具中的应用现状。指出在金刚石工具中使用超细预合金粉末具有烧结温度低、烧结温度范围广，对金刚石把持力高等优点。分析了超细预合金粉末在金刚石工具中的应用前景。     

超分散的金刚石生产的综合工程技术

本文叙述了НПО“Синма”建立的“超分散金刚石（УДА）工业生产的综合技术（白俄罗共和国，明斯克市），给出了所采用设备的主要工艺参数，以及爆轰合成的工艺特点和金刚石粉末的净化方法。     

铁基粉末触媒的粒度及其均匀性对合成金刚石的影响

本文利用铁基粉末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℃），筛分的6种不同粒度（140／170，170／200，200／230，230／270，270／325，325／400）以及未经筛分的混合粒度的铁基粉末触媒生长金刚石的形貌特征。同时研究了粉末触媒粒度均匀性对合成金刚石的影响。结果表明，触媒粒度越均匀，合成金刚石单晶的粒度越集中。触媒粒度以及合成的金刚石晶体分别通过扫描电镜和光学显微镜进行了观测。     

制粒工艺在粉末冶金与金刚石工具中的应用

由于制粒工艺具有其优越性，故在粉末冶金与金刚石工具行业中获得广泛的应用。本文叙述了制粒工艺的优越性，造粒剂的选用及其注意事项，制粒方法与设备及其选择。     

Effect of processing parameters on the microstructure and thermal conductivity of diamond/Ag composites fabricated by spark plasma sintering

Diamond/metal composites with 50 vol.% diamond have been produced by spark plasma sintering (SPS) using pure Ag as a matrix and diamond particles as reinforcement. Three kinds of powder mixing processes were used to prepare the mixture of diamond/Ag powders: dry mixing without milling medium, wet mixing and magnetic blending. Subsequently, they were all consolidated by SPS at various processing parameters to produce bulk diamond/Ag composites. Then samples were heat treated in order to obtain a higher thermal conductivity. The effect of processing parameters on the morphologies of the mixed powders, the microstructure and the thermal conductivity of the composites were investigated by comparing the experimental data. It reveals that particles were easy to agglomerate and the distribution of mixed powders was inhomogeneous by dry mixing method, and wet mixing method is too complex. The most favorable mixing process is magnetic blending by which the powders can be homogenously mixed and the composites prepared by optimized SPS processing parameters can obtain the highest relative density and the best thermal conductivity among the composites prepared by different processes. The magnetic blending diamond/Ag composites even have a 23% increase in thermal conductivity compared with pure silver sintered by SPS.     

Determination of wear parameters and mechanisms of diamond/copper tools in marble stones cutting

In this paper, a type of soft metal binder of diamond tools (diamond segments) that was consisted of 78% Brass (Cu-10Zn) +16% Bronze (Cu–10Sn) + %6Co was investigated. The first, it was approved that the binder is a soft metal binder by a hardness test for diamond tools in natural stones cutting. Then, the effective factors on grinding efficiency such as specific energy (SE), Cutting force (FC), metal binder removal rate (MRR), grinding ratio (G-ratio), wear resistance and Mean free path (MFP) were evaluated by different formula and equations. On the other hand, the effect of different wear mechanisms on the metal binder and diamond grits of the tool was evaluated by the cutting of a type of very hard marble stone that calls Cappochino Beige Marble (CBM). The existence of wears of abrasive, surface fatigue, impact and erosive were confirmed by scanning electron microscopic observations. According to hardness 73 HRB (hardness of the binder) and the wears, there is a short tools life for the diamond tool due to low wear resistance of the metal binder but, the cutting rate was high.Novelty statementThe rising price of decorative stones will increase the final price of the stones and will overshadow the global market of decorative stones. The presence of cobalt, iron, chromium and nickel powders increases the price of diamond tools because of their high price. On the other hand, due to the higher temperature and time of hot press to produce these tools by the mentioned powders, it will also increase the price. Therefore, in this paper, brass and bronze alloy powders, which are much cheaper than cobalt, iron, chromium and nickel powders, have been used as main metal binder powders to reduce raw material prices and manufacturing process costs. On the other side, due to the creation of a softer metal binder compared with the more expensive and harder binder of cobalt, iron, chromium and nickel powders, it can be affected to increase the cutting speed because of increasing wear of the binder. Therefore, mathematical calculations are essential for the efficiency of the tools' cutting.     

纳米SiO_2对环氧树脂金刚石磨块性能影响研究

按不同配比将液态环氧树脂/固化剂、纳米SiO2粉体和金刚石磨料搅拌均匀形成料浆,采用浇注法制备环氧树脂结合剂金刚石磨块,分析了填料纳米SiO2含量对磨块性能的影响。结果表明:加入适量纳米SiO2可以有效阻止金刚石磨料在料浆中沉降,改善磨块的性能;当金刚石粒度为200/230,环氧树脂含量为26%时,随着纳米SiO2含量在0~4%范围内增加,磨块的抗弯强度、耐热和耐磨性能都有明显提高,达到4%时为最佳;当纳米SiO2含量在4%以上继续增加时,磨块的抗弯强度、耐热和耐磨性均呈现下降趋势。     

添加金刚石颗粒的Ni60涂层组织和性能研究

目的研究金刚石颗粒对Ni60涂层的组织硬度和耐磨性的影响,对比无金刚石颗粒的Ni60涂层与含20%金刚石颗粒的Ni60涂层的组织及性能差异。方法将预热后的Ni60和Ni60+20%金刚石粉末在Ar气保护下球磨10 h,对球磨后的粉末进行造粒,过筛后,选出粒度低于200目的粉末作为喷涂材料,并在钢基体表面进行火焰喷涂,制备Ni60涂层和含20%金刚石颗粒的Ni60涂层,对获得的涂层进行X射线衍射分析、扫描电镜观察、显微硬度和耐磨性测试。结果通过火焰喷涂获得了组织致密性较好的Ni60涂层和含20%金刚石颗粒的Ni60涂层。抛光后,Ni60涂层的断面整洁,无粗糙区域,而含20%金刚石颗粒的Ni60涂层断面出现大面积粗糙区域。Ni60涂层的显微硬度约为694.2HV,含20%金刚石颗粒的Ni60涂层的显微硬度约为891.8HV。在载荷6 N、转速为1000 r/min的条件下,Ni60涂层每10 min的磨损量为10.7×10-5 g/mm2,20%金刚石颗粒的Ni60涂层每10 min的磨损量为9.6×10-5 g/mm2。结论由于金刚石颗粒的硬度非常高,经过砂纸打磨和抛光后,含20%金刚石颗粒的Ni60涂层断面不会像纯金属涂层那样出现光洁、整齐的形貌,而是在涂层局部区域出现较粗糙的形貌。通过对比Ni60涂层和20%金刚石颗粒的Ni60涂层的力学性能,20%金刚石颗粒的Ni60涂层的显微硬度高于Ni60涂层,耐磨性比Ni60涂层好。在低载荷、高滑动摩擦速率的条件下,涂层以微量去除的磨损方式进行。     

金刚石制品胎体用预合金粉的制备

采用共沉淀还原法制取金刚石制品胎体的铜基预合金粉末。用X射线衍射仪（XRD）分析其物相组成,扫描电子显微镜（SEM）观察其形貌特征。研究了共沉淀还原法制备预合金粉末的机理。将预合金粉末经过真空热压烧结后,测试了其基本力学性能。研究结果表明：用该法制取的预合金胎体粉末形貌较均匀、粒度较均一,成分组成达到了设计的要求。共沉淀还原法制备预合金粉末的机理为：各种金属盐在共沉淀反应过程中相互固溶形成了复合金属盐,复合金属盐再通过还原得到预合金粉末。与传统机械混合法制成的胎体材料相比,用该预合金粉制成的胎体材料,均匀性更好,力学性能明显优于传统机械混合法,相对密度达98．24％,硬度达100．4HRB,抗弯强度达1127．45MPa。     

含硼触媒对合成的金刚石晶体结构和热稳定性的影响

人造金刚石的热稳定性越来越受到金刚石生产者和使用者的重视，成为国际上评价金刚石内在质量和性能好坏的重要指标。本文在铁基触媒的基础上加入不同含量的硼铁粉，用静压法合成了含硼金刚石。利用光学显微镜、X射线衍射仪和差热分析仪对不同金刚石的晶形、晶体结构和抗氧化性能进行了研究，并与同样工艺条件下合成的不含硼金刚石进行对比，对某些实验现象做了讨论。实验证明，这种方法能够得到抗氧化性好的金刚石，而且生产成本低、操作方便，便于推广。     

雾化预合金胎体粉末的制备及其在金刚石工具中的应用

采用高压水雾化快冷技术，将熔融的金属液流注入上部设有漏包坩埚的水雾化喷嘴，当熔融的金属液流通过倒流嘴流经喷嘴时，被喷嘴射出的高速水流击碎成小液滴，随后合金液滴落在水中凝固成粉末的方法制取Follow‘系列预合金胎体粉末；利用SEM，差热分析等手段研究了粉末的特性，结果表明预合金粉末呈不规则状，压制性能好，成分均匀，烧结温度低；用Follow‘系列预合金粉末制成金刚石工具，切割性能优异，可切中硬花岗岩品板500m^2以上，中硬花岗岩荒料250m^2以上，具有寿命长切割效率高，成本低等特点。采用Follow‘系列预合金粉末可降低生产成本，提高金刚石工具的使用性能。     

3D打印金属基金刚石复合材料的试验研究

传统方法制造金属基金刚石复合材料工具时,存在胎体对金刚石包镶强度不够、金刚石有效出刃高度小和难以制造具有特殊复杂结构的金刚石工具等问题,而3D打印技术为金属基金刚石复合材料的设计与制造提供了新的发展契机。本研究从金属材料、激光选区熔化（selective laser melting,SLM）成型工艺参数和金刚石参数3方面进行优选,开展SLM成型金属基复合材料的可行性试验,并进一步开展金属基金刚石复合材料的SLM成型试验。结果表明:采用SLM成型技术可提高金属基金刚石复合材料的性能。但同时,新技术的应用也还存在一些不足之处,需要针对性的深入研究。      

偶联剂处理对金刚石树脂砂轮磨削性能的影响

本实验采用NaOH溶液对金刚石磨料进行了预处理,并用硅烷偶联剂进行表面改性,对改性后的金刚石磨料制造的树脂砂轮的磨削比和磨削效率进行了研究。结果表明,在干磨的条件下,改性后的金刚石磨料对砂轮磨削比的提高显著,磨削效率基本不变。通过显微镜观察磨削后的砂轮表面形貌,发现树脂对改性后的金刚石颗粒把持力增大,磨粒脱落减少,与仅用硅烷偶联剂处理的金刚石砂轮相比,其磨削比提高了50%。     

粉末冶金法制备金刚石/铜复合材料热导率研究

为研制更高热导率的产品,采用粉末冶金法将金刚石与高纯度铜粉热压在一起,制备新型金刚石/铜复合材料。通过正交分析法,研究了金刚石/铜复合材料热导率的影响因素。结果表明:用粉末冶金法制备的金刚石/铜复合材料,其热导率最高为245.89 W/（m·K）。对金刚石/铜复合材料热导率影响最大的因素是金刚石与铜粉的体积比,并且随着体积比的增大,金刚石/铜复合材料热导率逐渐下降。金刚石/铜复合材料的致密度以及界面结合程度是影响金刚石/铜复合材料热导率大小的重要因素,致密度高、界面结合好的复合材料热导率高,反之则低。