金刚石烧结体残余应力的Raman表征

通过采用微区拉曼光谱(micro-Raman spectroscopy)测试了不同类型金刚石烧结体的残余应力形式及大小.结果表明,金刚石复合片(PDC)存在不同形式的残余应力(压应力和拉应力),金刚石烧结体径向区域的残余应力为中心高,边缘低;而金刚石球齿应力分布规律不明显,数值亦差别巨大.综上分析,金刚石制品应力分布不均匀主要是由于烧结过程中温度梯度所致.由此,控制高压烧结腔体温场的均一性,是改善残余应力的有效途径.     

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。     

不同铁基合金助剂熔渗法制备PDC及其烧结形貌

在高温高压条件下(5.6GPa,1400℃),以不同铁基合金(Fe55Ni26Mn14Co5、Fe55Ni26Co19、FeNi36)为烧结助剂(熔渗质),采用高压熔渗技术制备了金刚石复合片(PDC)。采用扫描电子显微镜(SEM)观察了PDC的烧结组织形貌,对铁基合金的熔渗机制进行了探讨。实验结果表明,三种合金能够均匀渗透金刚石层,与金刚石颗粒形成了致密交错的网状结构,PDC结合界面复合牢固。腔体的压力差(δP)和温度梯度即为合金熔渗的驱动力。     

C_(60)微米管/棒阵列的合成和场发射性能研究

利用溶剂挥发法,通过甲苯和间二甲苯溶剂对富勒烯纳米晶结构和形貌的控制作用,合成垂直阵列结构的微尺寸的C_(60)纳米晶。利用SEM、Raman、XRD等方式对材料的形貌和结构进行了表征,并对其进行了电子场发射性能的研究。实验结果表明,实验中获得的样品是具有六棱柱形貌的C_(60)微米管/棒状材料;原始合成的C_(60)微米管/棒材料是具有六角(hcp)和面心立方(fcc)混合晶体结构的溶剂化微米晶体,在真空下加热处理可以去除掺杂在晶格内部的溶解,获得纯C_(60)微米晶阵列。实验发现,该C_(60)微米晶体阵列材料具有良好的场发射性能。     

高耐热性金刚石复合材料的高压合成及其物相研究

如何提高金刚石等超硬材料的耐热性对其应用具有着重要意义.本文报道了在高温高压(HPHT,5～6 GPa,1 620～1 720 K,3～5 min)烧结条件下块体金刚石复合材料(D-cBN-B4C-Co-Al-Si)的合成和表征工作.实验结果表明,在烧结样品中存在金刚石,cBN,B_4C,B_xSiC,AlCo,AlN等物相.值得注意的是,合成样品的初始氧化温度为1520 K,其值远远高于金刚石,cBN和B_4C的初始氧化温度.高热稳定性归因于在烧结过程中形成B—C、C—Si共价键和B_xSiC固溶体.该项研究获得的成果有助于制备具有耐高温的复合超硬材料.     

硬质合金高压熔渗制备聚晶立方氮化硼复合片

在高温高压条件下（HPHT,5.2GPa,1450℃）,通过硬质合金基体的高压原位熔渗法,制备了质地均匀的Φ15×5mm的聚晶立方氮化硼（PcBN）复合片。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、能谱仪（EDS）等考察了PcBN复合片的组织形貌及物相成分,并对其界面复合机理进行了探讨。实验结果表明,硬质合金（WC-Co）基体中WC及Co通过熔渗扩散到立方氮化硼（cBN）层,通过WC、MoCoB、Co3W3C等粘结相,实现了PcBN复合片的界面复合,PcBN层形成致密的＂混凝土＂结构。     

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。     

烧结淬冷MnBi合金的相变和磁性

采用密封低温烧结再淬冷的方法制备了高纯度MnBi合金.利用差热分析仪(DTA)分析烧结过程中Mn-Bi的相变.利用X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)分析了烧结样品的物相和磁性.结果 表明:n(Bi)∶n(Mn)为1∶1.3,275℃下烧结20 h后淬冷可获得高纯度的低温相MnBi合金块体材料;温度为50～...     

原位包覆制备氮化硅复合粉体的研究

通过尿素均匀沉淀方法制备氮化硅复合粉体,利用尿素的分解来生成Y-Al前驱体包覆层.此方法既解决反向共沉淀法pH值难以控制的难题,又避免球磨法分散不均匀的现象.结果表明:Si3N4粉体通过尿素均匀沉淀的方法可实现Y-Al前驱体包覆,利用SEM图可观察到氮化硅粉体表面形成核壳结构.对Y-Al前驱体包覆的Si_3N_4粉体采用1 750℃热压烧结,研究发现样品具备优良的烧结性能和力学性能,其抗弯强度达到817 MPa.