实际烧结条件下铁元素对金刚石形貌和性能的影响

本文以还原铁粉为结合剂,通过金刚石工具实际制备条件下的烧结试验,分析了在实际生产环境下,铁元素对金刚石的形貌和性能的影响,总结了在铁元素作用下,烧结温度和保温时间对金刚石冲击韧性等机械性能以及形貌的影响规律.结果表明:随着温度的升高和时间的延长,铁元素对金刚石冲击韧性的影响愈加严重,但在一定的温度、时间范围内,铁元素对金刚石冲击韧性的影响并不明显,可以在T=900℃～1100℃t≤15 min范围内选择合适的工艺规范;铁元素的加入,对金刚石的抗静压强度影响不大;在一定的温度和保温时间等条件下,铁元素对金刚石形貌的影响主要表现在表面的刻蚀,从而在金刚石表面形成蜂窝状结构,这种作用优先发生在{100}面族.     

基于有限元对Ag-Cu-Ti钎焊金刚石膜残余应力分析

采用Ansys有限元分析软件运用非线性分析的方法对Ag—Cu—n钎焊金刚石膜后的残余应力进行了数值模拟。在模拟中考虑了温度对材料性能的影响,计算了钎料对金刚石的热应力,并给出了钎料不同厚度情况下的残余应力。而后采用激光拉曼光谱对应力进行测量表明,有限元模拟结果与试验测试数据相吻合,相对误差不超过10％。     

微米金刚石在化学复合镀中的合成与性能

在磨料磨具行业中,超硬材料金刚石的应用一直是行业研究、关注的问题。本文结合化学复合镀,扩展金刚石的应用,将微米金刚石与Ni—P镀液化学复合,探讨了复合镀层的沉积机理,以及微米金刚石对复合镀层硬度和耐磨性的影响。结果表明：加入的金刚石颗粒均匀地分布于Ni—P基体中,可以使镀层晶粒细化,起弥散强化作用,从而极大提高复合镀层的耐磨性,但对硬度的影响较小。改变金刚石的加入量对镀速的影响很小;随镀液金刚石加入量的增加,镀层金刚石含量先是迅速增加,以后增加趋势越来越缓慢,达到顶点后开始下降;镀层对金刚石微粒的俘获能力是有限的,颗粒的吸附主要是依靠机械力的作用。     

热爆反应合成AlN-SiC材料

采用Al、Si粉和C0.36N0.64粉末为原料,通过化学炉诱发热爆反应合成技术,制备AlN-SiC固溶体粉体。采用XRD和SEM确定合成试样的物相组成和观察样品的显微形貌。研究结果表明,通过热爆反应可合成AlN-SiC固溶体材料,当原料中C0.36N0.64粉末过量时,可合成单相AlN-SiC固溶体材料。样品由许多六角片状细小晶粒和尺寸较大的AlN-SiC固溶体晶粒组成,晶粒边长分别约为1.5μm和20μm。结合动力学和热力学分析,讨论了热爆反应合成AlN-SiC固溶体的反应合成机理。C0.36N0.64先发生分解生成N2和C,然后,Al与N2反应,生成AlN,反应放出大量的热,诱发热爆反应的发生。最后,AlN与Si、C反应,或Si3N4与C和N2反应,生成AlN-SiC固溶体。     

曲轴热处理残余应力磁弹性法测试研究

用磁弹性法对柴油机曲轴热处理残余应力进行了实测。结果表明，调质后其表面残余应力为压应力，经机械加工后其表面残余应力虽有所减小，但仍为压应力，所以原用的中间去应力退火工序可以删除。对取消中间去应力退火后曲轴中频淬火的变形和裂纹情况进行了实测，结果良好。     

陶瓷结合剂CBN砂轮对GCrl5轴承钢锭子的磨削研究

本文通过用棕刚玉与CBN磨具分别对GCr15轴承钢进行磨削试验，对磨削过程中的参数：温度、磨削力、磨具工作状况以及工件表面质量进行对比，发现CBN磨具可避免棕刚玉磨具因组成所导致的工作环境污染，并使工件的表面磨削质量明显改善，生产效率也提高20倍以上，具有很高的推广价值。     

界面聚合法改性聚偏氟乙烯膜的制备与表征

通过界面聚合法对聚偏氟乙烯膜进行表面改性。并利用红外光谱,接触角,扫描电镜等检测手段对基膜和改性膜分别进行表征。研究结果表明,经过改性,聚哌嗪酰胺功能层成功地聚合到功能层表面。改性后,膜的亲水性大大增强,抗污染性提高。     

膨胀石墨／TiO2中原油的降解性能

以膨胀石墨（EG）为载体,钛酸丁酯为钛源,采用两种工艺制备了膨胀石墨／TiO2,产物分别记为EG／TiO2-1和EG／TiO2-2。XRD分析了产物的物相并确认TiOz已负载到膨胀石墨中。使用FT-IR光谱分析了被吸附原油的降解。结果表明：在紫外光（UV）照射下,吸附在纯EG、EG／TiO2-1和EG／TiO2-2中的原油均能被降解。原油在三种情况下降解程度顺序为：EG／Ti02-2〉EG／TiO2-1〉纯EG。     

自蔓延高温法在金刚石表面涂覆钛铝涂层的研究

采用Ti/Al/金刚石粉体为原料,通过自蔓延高温反应技术,制备了钛铝化合物结合剂金刚石复合材料。研究了不同原料配比和引燃温度对结合剂与金刚石结合状态的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析试样。研究结果表明:经700℃温度引燃,试样会发生自蔓延反应,生成钛铝化合物,并在金刚石表面形成涂层。当试样中金刚石的质量分数较低(25%),n(Ti)∶n(Al)=3∶1时,试样得到的涂层更致密,钛铝组织发育更好。     

基于φ69 mm腔体温度场数值模拟的高品级金刚石合成工艺优化

采用有限元软件Ansys对HJ-1 000型六面顶压机φ69 mm金刚石合成腔体进行了间接加热温度场的分析,在数值模拟的基础上,对合成过程中的温度和压力进行了优化,并通过优化得到了温度压力动态匹配的合成工艺.对合成柱中的温度进行了计算并做成温度云图,结果表明:合成柱中的温度在加热过程中基本保持石墨管处温度最高,直到开始断电冷却,石墨管处的温度下降较快,使得在合成柱中心点处的温度最高,径向温差小于30℃,具备了温度压力相匹配的合成优质高品级金刚石的生长环境.这主要是因为合成腔体较大和优化的加热工艺有关.最后采用优化的金刚石合成工艺,获得了粒径600～650 μm高品级金刚石.