细颗粒cBN的高温高压合成研究

在高温高压条件下(压力为4.5~5.0GPa,温度为1300℃~1500℃)采用锂基多元触媒合成出了粒度较为均一、晶形完整的细颗粒cBN。实验发现,在触媒体系确定的条件下,合成细颗粒cBN的关键在于温度压力区间以及合成时间的控制,高压低温及较短的合成时间有利于细颗粒cBN的合成。     

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Raman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。     

镀钛金刚石制备金刚石聚晶的研究

在国产六面顶高压设备上,以镀钛金刚石为原料,镍基合金为烧结助剂,采用熔渗法成功制备了金刚石聚晶（PCD）,通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）等测试方法,研究了不同烧结压力和温度对镀钛金刚石聚晶组织形貌的影响,与普通金刚石聚晶进行了物相成分及残余应力的对比分析。实验结果表明：烧结条件为5.4-5.6GPa,1350℃-1450℃下的镀钛PCD具有较高的致密性和机械性能;镀钛PCD的衍射峰中有NiMnCo、碳化钛和TiMnC化合物。镀钛PCD相比普通的PCD表面残余应力略大。     

细颗粒cBN的高温高压合成研究

在高温高压条件下（压力为4.5-5.0GPa,温度为1300℃-1500℃）采用锂基多元触媒合成出了粒度较为均一、晶形完整的细颗粒cBN。实验发现,在触媒体系确定的条件下,合成细颗粒cBN的关键在于温度压力区间以及合成时间的控制,高压低温及较短的合成时间有利于细颗粒cBN的合成。     

热电材料AgSbTe2的高温高压合成

采用国产六面顶高压设备,制备了三元系热电材料AgSbTe2.XRD测试表明按化学剂量比混合后高压合成的样品为近单相的AgSbTe2,电子能谱面扫描分析表明样品均匀致密.同时样品的电学性质在压力的作用下得到了有效的调制,高压合成样品具有同掺杂相同的效果,即:电导率随合成压力的升高而升高;Seebeck系数随着压力的升高而降低.     

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。     

人造金刚石的晶粒性质及其相互关系的研究

金刚石颗粒的性质包括粒度、形貌、包裹体、冲击强度、抗压强度、热稳定性等 ,这些性质决定了金刚石工具最终的使用性能。本研究用 9种GE公司的金刚石为样品 ,对金刚石的上述性质进行了系统的测量 ,考察了诸性质之间的相互关系。我们的测量结果表明 :金刚石的机械性质与晶粒的形貌以及晶体内部的杂质含量等性质之间存在着重要的相互关系 ;在同种晶粒粒度条件下 ,随着品级的升高 ,机械性质冲击强度、热稳定性逐渐升高 ;在晶体形貌方面如等轴度、粗糙度、椭圆度、晶粒度、浑圆度也随品质的升高逐渐改善 ;磁化物含量越低 ,金刚石的抗压强度、冲击强度以及热冲击强度越高     

人工合成的400目细颗粒金刚石与破碎料的热稳定性比较

本文在SPD6×1200型六面顶高温高压设备上成功合成出400目以细的具有完整晶型、表面平整的超细颗粒金刚石单晶.为了对人工合成的细颗粒金刚石单晶的特性进行比较研究,我们分别对人工合成的400目和100目的金刚石单晶,以及400目的金刚石破碎料进行了扫描电镜形貌分析、差热和热重分析以及磁化强度分析.扫描电镜形貌分析结果表明,人工合成的400目细颗粒金刚石与100目金刚石单晶一样具有完成的晶型并且表面平整,以六八面体晶型为主,而400目的破碎料却没有完整的晶型并且表面凹凸不平.差热和热重分析结果表明,人工合成的400目和100目的金刚石的热稳定性差别不大,而400目的破碎料的热稳定性较差.比磁化强度的测定结果表明,400目的破碎料金刚石的比磁化强度较低,说明其基本不含金属包裹体.以上研究结果表明,人工合成的细颗粒金刚石单晶比破碎料金刚石具有更好的热稳定性.破碎料金刚石较低的热稳定性可能是由于其不规则的晶体表面以及在破碎过程中形成的宏观缺陷造成的.人工直接合成的细颗粒金刚石在高端工具制造方面将逐步成为破碎料微粉的替代产品.     

镀钛金刚石制备金刚石聚晶的研究

在国产六面顶高压设备上,以镀钛金刚石为原料,镍基合金为烧结助剂,采用熔渗法成功制备了金刚石聚晶(PCD),通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)等测试方法,研究了不同烧结压力和温度对镀钛金刚石聚晶组织形貌的影响,与普通金刚石聚晶进行了物相成分及残余应力的对比分析。实验结果表明:烧结条件为5.4~5.6GPa,1350℃~1450℃下的镀钛PCD具有较高的致密性和机械性能;镀钛PCD的衍射峰中有NiMnCo、碳化钛和TiMnC化合物。镀钛PCD相比普通的PCD表面残余应力略大。     

优质细颗粒金刚石单晶的高温高压合成与表征

文章利用国产六面顶高温高压设备,根据对金刚石合成不同区域的生长特点,通过对合成工艺的调整,实现了对体系中金刚石成核率与生长速率的控制,并成功合成出了具有完整晶形,尺寸大约在2~10μm的优质细颗粒金刚石单晶。通过热重-差热分析以及Raman光谱测试发现,合成具备完整晶面的细粒度金刚石单晶抗氧化强度大于表面粗糙的同粒度的金刚石微粉破碎料,且合成的晶体内部存在较小的残余应力。