聚晶立方氮化硼材料国内外研究现状与进展

由于PcBN材料优异的性能,使PcBN刀具在制造加工行业有着独特的优势。目前PcBN复合片主流的制备方法为高温高压一次烧结法。按照结合剂种类,PcBN材料分为金属型、陶瓷型和金属+陶瓷型。金属+陶瓷型PcBN综合了金属型和陶瓷型的性能优点,被广泛的研究。PcBN的结合剂也由单一体系发展为现在的多元化体系,并涌现出一些新型结合剂,结合剂材料也成为PcBN材料性能优劣的关键因素。文章介绍了PcBN的分类,概述了PcBN材料的优异性能和应用,最后对PcBN材料的国内外研究现状与进展进行了阐述,为后面的研究者提供了一些经验。     

光致旋转中晶体微粒厚度对旋转频率的影响

从理论上讨论了双折射晶体微粒与圆偏振光束作用的基本过程,建立了由于光束自旋角动量向双折射晶体微粒的转移所引起的旋转现象的物理模型。为提高晶体微粒的旋转频率,从理论和实验两方面对CaCO3和SiO2晶体微粒的厚度与其旋转频率的关系进行了详细分析。基于MATLAB软件分别模拟出双折射晶体微粒的厚度与其旋转频率的正弦关系曲线,并通过实验测得相应的晶体旋转频率数据进行验证。结果表明,在有效激光功率为10 mW的条件下CaCO3和SiO2双折射晶体微粒的最大旋转频率分别为1.7 Hz和1.5 Hz。该结果可用于光致旋转在微机械设计中转子厚度的选择和其旋转频率的最优化控制。     

切削镁铝合金用金刚石单晶刀具的制备和切削研究

选择合适的金刚石单晶,通过选料、定向、切割、装卡、粗磨、精磨和检验等工序来制备加工镁铝合金的金刚石单晶刀具。采用正交试验法分析刀具前角、车床转速、进给量对加工材料的表面粗糙度和刀具磨损的影响。结果表明:这三个因素中,对表面粗糙度有显著影响的是转速,其次是刀具前角,最后是进给量;对刀具磨损的影响显著程度依次是刀具前角、转速和进给量。综合其他因素,加工镁铝合金的金刚石刀具最佳工艺参数为前角10°、转速3900r/min、进给量0.08mm/r。。     

细晶氧化铝陶瓷的烧结和力学性能研究

以30 nm、150 nm、1μm的Al2O3粉为原材料,用两步法和常规烧结法得到了一系列晶粒尺寸不同的致密的氧化铝陶瓷,并对不同晶粒尺寸的Al2O3陶瓷的微观结构、密度和抗弯强度等方面进行研究.结果表明:用两步法烧结得到的Al2O3陶瓷的晶粒尺寸小于用常规烧结法得到的,而且,随着晶粒尺寸减小,晶粒形状由板状变成了球形,抗弯强度逐渐增加.     

铁对铜基结合剂金刚石节块把持力的影响

采用热压烧结的方法得到了不同铁含量的铜基结合剂金刚石节块,研究了铁含量对铜基结合剂金刚石节块性能的影响.实验结果表明:铁含量对铜基结合剂胎体的硬度和抗弯强度等力学性能有显著的影响;随着铁含量的增加,铜基结合剂胎体的硬度和抗弯强度一直增加;铁含量对铜基结合剂金刚石节块的抗弯强度的影响不一样.界面处断口形貌和能谱分析表明:当铁含量为30％时,铜基结合剂与金刚石结合最好,胎体对金刚石的把持力系数较大,节块的抗弯强度降低较少.     

以"学"为中心的复合材料教学范式改革

针对复合材料课程特点,将传统教学范式转变为以"学"为中心的范式,提高学的质量,重新设计课程,构建教学活动,以更主动的学习代替讲授。结果表明,通过对课程的改革,教师引导学生把预习、讨论、展示、探究成为课堂教学的关键环节。复合材料课程给学生带来有意义的变化,让学生在课程结束后,除了掌握基本知识外,能够综合应用在他们生活中,并在人文维度和继续学习能力方面产生有意义的影响。     

双光路透射法测量浮法玻璃厚度研究

基于光的折射和透射原理,提出了一种测量浮法玻璃厚度的双光路透射法。该方法采用两个对称放置的线结构激光同时照射浮法玻璃,两束透射光经玻璃另一侧对称放置的双反射镜反射后再经透镜成像在图像传感器CCD的光敏单元上,利用Matlab对采集卡获取的线光带图像进行去噪处理,采用自适应边界阈值定位及灰度重心算法提取线光带图像中心像素,进而计算中心像素差,通过分析给出玻璃厚度与中心像素差变化量的关系式。通过对不同厚度的玻璃进行实验测量,结果表明双光路透射法测量精度高,能够满足玻璃厚度测量国家标准。     

铬对金刚石润湿性和把持力的影响

以Al基结合剂为基体,研究了加入不同质量分数Cr的Al-Cr合金对金刚石的润湿性的影响。以Al-Cr合金为基体,加入金刚石,用热压烧结的方法得到金刚石节块,测量了节块的抗弯强度。实验结果表明:在Al中加入质量分数为3%和5%的Cr对金刚石的润湿性没有改善,但可提高把持力。把持力提高的原因是Al基基体和金刚石之间反应生成了一层中间物,加强了Al基结合剂和金刚石之间的黏结,提高了胎体对金刚石的把持力。     

SiCp/Cu复合工具电极的研究

采用包裹法制得Cu包SiC复合粉体,作为对比,将SiC和Cu粉直接混合,并利用热压烧结工艺制备了含有体积分数20%SiC颗粒的放电加工用SiCp/Cu复合工具电极.采用直接混合法和包裹法制备的复合工具电极具有大致相同的气孔率、电阻率,但包裹法的强度大大提高.用X射线衍射、扫描电镜、能谱分析等测试手段对试样进行了成分和微观形貌分析.结果表明,包裹法制得的SiCp/Cu复合工具电极,SiC颗粒分散更均匀,并通过形成Cu2O-SiO2共熔物(玻璃相)来提高SiCp/Cu的界面结合强度.     

高压烧结纳米钛酸钡陶瓷的结构和铁电性

在压力为6GPa和温度为1000℃的条件下烧结得到了钛酸钡(BaTiO3)陶瓷,其晶体的平均尺寸约为30nm,相对密度大于96%.在-190～200℃,用Raman光谱确定晶体的结构,用介电转变峰表征晶体的铁电性.结果表明:随温度升高,在30nm BaTiO3陶瓷中,发生从三方相→正交相→四方相→三方相的连续相变;在室温,晶体的正交相和四方相共存.当频率为1kHz时,在120℃附近有1个宽的介电转变峰,介电常数为1920.铁电性分析表明:高压烧结得到的BaTiO3陶瓷的铁电性消失的临界尺寸小于30nm.