超声波作用对金刚石提纯效果的影响

通过大量实验,我们研究出一种提纯超细金刚石微粉的新方法:在专用试剂中利用超声波强力分散作用,打开金刚石制备过程形成的聚结体杂质,这样就增加试剂的接触面积,提高杂质成分的分解效果,最终得到提纯至99.95%以上的超细金刚石微粉.结果表明:在30 min之内提纯效果随着超声时间的增加而增加,超声时间超过30 min以后提纯效果反而会下降,在超声时间为30 min时提纯效果有一最佳值.并借助TG-DSC、XRD等测试方法对提纯前后的金刚石微粉进行对比分析.     

纳米金刚石表面改性处理及表面结构表征

利用强氧化性酸和真空热处理对尺寸为50nm的金刚石微粉进行表面改性处理并进行研究。通过XRD、Raman、TG-DTA以及FTIR等分析手段测试了纳米金刚石的表面结构和耐热性能。研究结果表明:这一工艺可以去除纳米金刚石表面大部分吸附杂质,提高耐热性能,但羟基和羰基等基团难以去除。     

CN200610114373．7一种纳米单晶金刚石及其制造方法

本发明提供一种能够用于高精度抛光加工的纳米单晶金刚石,例如,用于电脑硬盘的纹理加工等,其特征在于：该纳米单晶金刚石是将粒度大于纳米级的单晶金刚石颗粒通过球磨粉碎制成。本发明还提供一种上述纳米单晶金刚石的制造方法,包括以下步骤：步骤1,将粒度大于纳米级的单晶金刚石颗粒进行球磨粉碎,得到包含有纳米单晶金刚石的微粉;步骤2,对微粉进行酸碱处理,以分别去除金属、石墨和硅杂质;     

磁化率对人造金刚石微粉电镀线锯性能的影响

通过检测不同型号金刚石微粉的磁化率、灰分等指标,用于电镀金刚石线锯的制备,并进行玻璃切割实验,分析磁化率对金刚石微粉电镀线锯性能的影响规律。结果表明:金刚石微粉磁化率对金刚石线锯的切割性能有明显影响,金刚石微粉的磁化率越低,对应金刚石线锯切割性能越好,本实验最大切割深度可达到31.4mm。      

微粉金刚石表面镀钛对钎焊磨具性能的影响

在微粉金刚石磨具的制备过程中,金刚石热损伤和磨粒与结合剂间界面特性是影响磨具性能的主要因素。利用电铸与钎焊相结合的工艺把表面镀钛和未镀钛两种微粉金刚石磨料制备成磨具,并将其用于氧化铝陶瓷的磨削试验。通过对钎焊后金刚石磨粒与钎料的界面分析,磨削力、磨粒脱落率以及工件表面粗糙度的比较,探讨磨粒表面镀钛对钎焊微粉金刚石磨具性能的影响。结果表明,镀钛微粉金刚石表面镀层在钎焊过程中对微粉金刚石起到包裹隔离的作用,可以降低微粉金刚石的热损伤和石墨化;在利用两种钎焊微粉金刚石磨具磨削氧化铝陶瓷时,镀钛微粉金刚石磨具的磨削力较小,磨料的脱落率也较少,且工件表面粗糙度值更低。综合比较,磨粒表面镀钛后,可以减弱微粉金刚石的热损伤,提高磨具的磨削性能。     

金属结合剂金刚石微粉砂轮电火花整形精度研究

本文利用研制的金刚石微粉砂轮电火花修整的实验装置,研究了在磨床上,青铜结合剂金刚石微粉砂轮电火花整形精度,分析了金刚石微粉砂轮电火花整形精度特征和关键影响因素。     

化学气相沉积的金刚石膜标准制定中应考虑的问题

静压法合成的单晶人造金刚石和人造金刚石微粉，就品种，技术条件，包装，杂质检验，抗压强度测定方法，粒度组成等有关问题，已经建立了国家标准。化学气相沉积法制取的金刚石膜因出现的时间短还未建立起有关标准。化学气相沉积金刚石膜的方法有热丝法，微波法和直流电弧等离子体喷射法三类，本就直流电弧等离子体喷射化学气相沉积的自支撑人造金刚石膜标准的制定中应考虑到的一些问题提出了我们的看法。     

烧结方式对金刚石微粉氧化、形貌和砂轮磨削性能的影响

研究了烧结前金刚石微粉以及经空气气氛烧结、氮气气氛烧结和陶瓷结合剂包裹空气气氛烧结的金刚石微粉形貌和氧含量,并以这些微粉为原料制备了陶瓷金刚石砂轮,研究了微粉状态对磨削性能的影响。结果表明:烧结方式对金刚石微粉氧含量和性能有较大影响。金刚石微粉在空气气氛中烧结后重量减少5.2%,总氧含量、表面氧含量和点氧含量分别为0.078%、4.84%和2.00%,均大幅度高于其他两种烧结方式。此外,由空气气氛、氮气气氛和陶瓷结合剂包裹烧结的金刚石微粉制备的砂轮的磨耗体积比只有用未经烧结金刚石微粉制备砂轮的59.6%、89.6%和67.6%。     

金属粉末增强机械抛光单晶金刚石

目的 研究具有催化活性的镍、钴金属粉末对单晶金刚石机械抛光的影响,以期获得低成本高效率的单晶金刚石抛光工艺。方法 以高温高压法（HPHT）制备的Ⅱa型单晶金刚石为样品,采用机械抛光的方法沿单晶金刚石（100）晶面的[100]晶向进行抛光,抛光介质分别为金刚石研磨膏、金刚石微粉、金刚石微粉与镍粉混合粉末、金刚石微粉与钴粉混合粉末。样品表面粗糙度通过原子力显微镜（AFM）进行测定,通过扫描电镜（SEM）及能谱仪（EDS）对样品表面形貌及元素成分进行分析表征。结果 金刚石微粉作研磨粉时,抛光速率最高,达到900 μm/h,但表面粗糙度相对较差,为4.15 nm;镍粉或钴粉与金刚石微粉的混合粉末作抛光介质时,可以实现单晶金刚石的高效抛光,其中以钴粉与金刚石微粉的混合粉末作为抛光介质时的抛光效果最佳,抛光速率为875 μm/h时,表面粗糙度为1.52 nm。结论 镍、钴金属粉末与金刚石微粉混合作为抛光粉料,可以实现单晶金刚石的高效率、高质量抛光。     

用铁基烧结助剂制备PCD及其微观形貌和烧结机理分析

通过高温高压下金刚石再生长烧结方法，采用细粒度金刚石微粉作原料，铁基金属微粉作烧结助剂，在国产六面顶超高压设备上进行了金刚石聚晶(PCD)的制备。研究了铁基金属和金刚石微粉体系再生长烧结的温度压力条件，并通过X—ray衍射和扫描电镜、Raman光谱对制备的PCD样品进行了内部成分和微观形貌分析。     

微粉材料的分级技术、分析及其标准化

本文的目的就是告知那些工程师、设计师、生产管理人员以及工程采购人员以制造各种不同用途的材料。例如，金刚石微粉可用于切割硅晶片的切割片中，亚微粉金刚石可用于计算机的硬盘驱动GMR读写磁头的研磨和抛光。微粉及亚微粉金刚石都可用于激光器、发光二极管底座及制造探测器用的CaF2晶体的抛光。微粉和亚微粉还可用于氧化铝、氧化锆替换连接头的抛光。     

用铁基烧结助剂制备金刚石聚晶的研究

通过高温高压下金刚石再生长烧结方法，采用细粒度金刚石微粉作原料，铁基金属微粉作烧结助剂，在六面顶超高压设备上进行了金刚石聚晶的制备。研究了铁基金属和金刚石微粉体系再生长烧结的温度压力条件，并通过高倍光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X—ray衍射、Raman光谱等测试手段对金刚石聚晶样品进行了内部成分和微观形貌分析。研究结果表明，在5．8GPa，1550℃条件下制备的PCD材料内部比较均匀致密。X—ray衍射和Raman光谱测试结果表明，在更高的温度条件下制备的样品内部有少量的石墨化。另外，样品内部还有部分碳化铁的存在。因此，我们认为，用Fe基烧结助剂制备的PCD材料内部除存在金刚石的自成键外，还有金刚石与金刚石之间通过铁碳键把金刚石烧结在一起的一种机制。     

石墨类型对多晶金刚石微粉性能的影响

以不同类型的石墨粉为原料,通过铜吸收和传递热量,采用冲击波合成工艺,制备多晶金刚石微粉。测试了多晶金刚石微粉的得率和耐磨性能,研究了石墨微晶结构对其得率和耐磨性能的影响。实验结果表明:鳞片石墨合成多晶金刚石微粉的得率和耐磨性不如土状石墨合成的金刚石;微晶具有平行排列的焦炭基人造石墨合成的多晶金刚石微粉易石墨化,难得到金刚石;微晶具有杂乱排列的炭黑基人造石墨的得率比土状石墨高;一次焙烧的炭黑基人造石墨具有较多的微孔,其合成的金刚石的耐磨性能比土状石墨的差;经过二次焙烧后合成的多晶金刚石微粉的耐磨性能比土状石墨的好。     

非晶Ni基合金感应钎焊微粉金刚石的研究

为解决晶态Ni基合金在感应钎焊微粉金刚石过程中熔化温度较高及其对金刚石润湿性差的问题,利用非晶Ni基合金感应钎焊制作微粉金刚石工具。通过X射线衍射仪、差热分析仪、扫描电镜和金相显微镜等对晶态与非晶Ni基合金及其钎焊微粉金刚石磨头进行理化分析。结果表明:同成分的非晶Ni基合金开始熔化温度比晶态Ni基合金低约20℃,熔化温度区间缩小约30℃;在950℃时,非晶Ni基合金对45号钢基体的润湿性更好,润湿面积是晶态Ni基合金的9.78倍;非晶Ni基合金流动性好,可以实现对微粉金刚石的快速润湿,工具表面微粉金刚石分布均匀,合金钎料对金刚石磨粒的把持强度更高;用非晶Ni基合金感应钎焊金刚石磨头所加工石英玻璃的表面粗糙度Ra及其波动范围皆较小,能较好地满足精密加工的要求。     

柘城县金刚石微粉产业发展的现状及规划

一、产业发展现状金刚石微粉是人造金刚石单晶经过特殊工艺处理加工而形成的一种新型超硬超细磨料,是研磨抛光硬质合金、陶瓷、宝石、光学玻璃等高硬度材料的理想原料,金刚石制品是利用金刚石材料加工制成的工具和构件,应用十分广泛。金刚石微粉及制品广泛应用于汽车、机械、电子、航天、航空、光学仪器、玻璃、陶瓷、石油、地质等部门,随着技术和产品的不断发展,金刚石微粉及制品的利用领域还在不断拓宽。     

人造金刚石杂质研究

利用磁化率测定仪、扫描电镜/X射线能谱仪、氧氮分析仪等仪器综合分析了使用铁镍合金触媒合成的磨料级系列金刚石内部杂质及其组分与含量。结果表明:人造金刚石磁化率与灰分/金刚石质量比成正比。人造金刚石的主要杂质为铁、镍、镁、硅、钙、氧和氮。随着人造金刚石杂质总量的减少,除氮以外所有杂质都在减少,但杂质中的硅和钙的占比增加,提示硅和钙除了随同触媒一道,以金属包裹体的方式进入金刚石晶体,可能还有其他方式。金刚石品级越高,氧质量分数越低,而氮质量分数与品级高低无关。为进一步考察金刚石杂质来源,分析了合成金刚石试样所使用的原料石墨和触媒。使用高纯度石墨和触媒有助于合成出高纯度金刚石,但不一定是顶级金刚石。     

新工艺提纯超细金刚石微粉的效果评价研究

通过对人造金刚石微粉进行提纯研究,提出了一种全新的提纯工艺：在强酸介质中利用超声波分散,中温高压的密闭体系中反应。国家发明专利公开号为CN1693188A。借助TG—DSC、XRD和激光拉曼光谱等测试方法对提纯前后的金刚石微粉进行对比分析,结果表明提纯后的超细金刚石微粉热稳定性提高近30℃;XRD图谱上无非金刚石物相衍射峰,提纯前后的晶体粒度根据X射线衍射理论,晶粒粒度变小引起衍射峰宽化,应用Scheer公式进行计算,晶体粒径变化不大;激光拉曼光谱显示石墨几乎被完全除去,并且获得的超细金刚石微粉在1000℃灼烧,不可燃残留物小于0．05％以及最有害成分SiO2的含量小于0．01％．是目前提纯超细金刚石微粉的一种行之有效的方法。     

金刚石线锯悬浮上砂法制作工艺的研究

悬浮上砂法的基本原理是将锯丝基体放置在上砂槽中,槽中的金刚石微粉通过搅拌悬浮在镀液中,通过金属的电沉积将悬浮在镀液中的金刚石微粉固结在芯线基体上.利用悬浮上砂法,以φ0.3 mm的高碳钢丝为基体,选取M20/30～M22/36的金刚石微粉为磨料,选用瓦特型镀液制造金刚石线锯.结果表明:随着上砂电流密度、上砂时间、搅拌速度和金刚石微粉浓度的增加,锯丝表面金刚石微粉的沉积量逐渐增加,当增加到一定值之后不再继续增加.实验得到的最佳的上砂工艺参数为:上砂电流密度5A/dm2,上砂时间4 min,搅拌速度200 r/min,金刚石微粉浓度30 g/L.     

CVD金刚石厚膜的机械抛光研究

化学气相沉积(CVD)制备的金刚石膜表面粗糙且厚薄不均匀,在许多情况下不能直接使用,必须对其进行抛光.本文研究了不同型号的金刚石微粉对CVD金刚石厚膜研磨的影响,通过对研磨结果的比较分析,优化出一种高质量高效率的抛光方法,即先采用W40和W28金刚石微粉,分别研磨2 h,然后用W0.5金刚石微粉研磨4 h.经扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)测试分析表明:金刚石膜的平均去除率为12.2 μm/h,粗糙度Ra由4.60 μm降至3.06 nm,说明该抛光方法能实现金刚石膜高质量、高效率的抛光.     

金刚石微粉含量对硅酸钠基导热胶粘接和导热性能的影响

为找到导热胶粘接和导热综合性能最佳时的金刚石微粉含量范围，以金刚石微粉含量为变量，研究其对导热胶性能的影响。用硅烷偶联剂对所用不同粒径的金刚石微粉表面进行改性，其中对粒径为60μm的金刚石微粉先单独进行表面刻蚀处理以增大其比表面积，再将粒径分别为60、20和10μm的金刚石微粉按质量比为6∶2∶1的配比做填料、水玻璃做基体，制备一种新型无机导热胶。结果表明：同时，导热胶的粘接性能先升高后降低，在金刚石质量分数为60%时粘接性能最佳，拉伸剪切强度为1.98 MPa；随着金刚石含量增加，导热胶的导热性能先升高后降低，当金刚石质量分数为50%时导热性能最佳，导热系数为6.32 W/(m·K)。因而当金刚石质量分数为50%～60%时，导热胶的粘接性能和导热性能最佳。