聚晶金刚石的研究进展与展望

聚晶金刚石(polycrystalline diamond,PCD)是以金刚石为骨架材料,以结合剂为黏结材料,在高压高温条件下烧结而成的复合材料.因其拥有优异的硬度与良好的耐磨性能,被广泛应用于刀具、拉丝模等领域.本文概述了PCD的结合剂种类、制备方法、影响性能的因素,分别介绍了金属型、陶瓷型和金属–陶瓷型等3种不同结...     

CoCrNiFeMn结合cBN复合材料的合成与表征

本文以Co、Cr、Ni、Fe、Mn粉为原料,采用机械合金化制备高熵合金(HEA)粉末(CoCrNiFeMn),与立方氮化硼(cBN)微粉混合后采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了cBN体积分数为10%～30%的CoCrNiFeMn结合cBN复合材料,分析了烧结温度和cBN含量对复合材料的物相结构、微观组织及抗弯强度的影响。结果表明：烧结温度和cBN含量对复合材料的物相结构的影响不大,复合材料的主相为fcc-CoCrNiFeMn相和cBN,还有少量的Cr₃Ni₂和MnFe₂O₄金属间化合物。在cBN体积分数为10%、烧结温度为1 000℃时,复合烧结体的抗弯强度最高,为1 500 MPa。CoCrNiFeMn与cBN颗粒的结合状态较好,随着烧结温度提高会在cBN颗粒表面形成结合层。     

纳米稀土氧化物对陶瓷结合剂的强韧化

为提高CBN砂轮用陶瓷结合剂的强度与韧性,以不同体积分数的纳米CeO₂、Sm₂O₃、Y₂O₃、La₂O₃、Er₂O₃与基础结合剂形成复合结合剂,并通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征其物相和显微结构,通过三点弯曲、单边切口梁等测试方法测试其机械性能。实验结果表明:添加体积分数2%的纳米CeO₂或纳米Er₂O₃后,试样的抗折强度分别为187 MPa和194 MPa,比基础结合剂的165 MPa分别提高了13.3%和17.6%,而其他3种纳米稀土氧化物没有表现出增强作用。5种纳米稀土氧化物均可增加基础结合剂的韧性,但Er₂O₃的效果最明显,在体积分数为2.5%时,试样的断裂韧性为2.7 MPa·m1/2,比基础结合剂的1.3 MPa·m1/2提高了108.2%。以含纳米Er₂O₃体积分数2%的复合结合剂与CBN磨料（浓度200%）混合制备试样,发现该复合结合剂对CBN颗粒的润湿良好,试样的抗折强度为102 MPa。      

超硬磨料表面镀覆(涂覆)的种类、方法及用途(Ⅰ)

本文概述了超硬磨料镀覆(涂覆)的发展过程及常用方法，分析了各种方法的优缺点，并针对目前在超硬磨料镀覆(涂覆)及相关制品方面存在的对镀覆种类使用不当的问题进行了辨析。本文由于篇幅问题分为两部分，在(Ⅰ)中主要介绍了超硬磨料表面电镀和化学镀镀覆Ni、Cu及部分利用物理方法镀覆Ti等金属的方法、性能及用途；在(Ⅱ)中介绍了超硬磨料表面镀覆(涂覆)Ti等强碳化物形成元素及刚玉等方法、性能及用途。、     

后处理对爆轰纳米金刚石表面官能团的影响

分别在高锰酸钾与浓硫酸的混合溶液、空气、氢气、真空以及氩气中对爆轰纳米金刚石进行后处理,研究了后处理方法对其表面官能团的影响。采用X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪和差示扫描量热仪对后处理前后纳米金刚石的微观结构、性能和表面状态进行了研究。结果表明:纳米金刚石颗粒形状为球形或椭球形,平均粒径约为5 nm,在空气中的起始氧化温度约为550℃,在氢气、真空和氩气中的石墨化温度分别约为284℃、1 146℃和1 184℃。纳米金刚石在后处理前表面含有大量的官能团,如—OH、—CH₃、—CH₂、CO₂、—CO、—COOH和—C—O—C等。在氢气中对纳米金刚石进行处理,可使部分官能团从表面解吸而由氢取代,悬键与氢结合可有效防止二次吸附,是去除爆轰纳米金刚石表面官能团的低成本、高效方法。     

制备不同形貌的4ZnO·B_2O_3·H_2O型硼酸锌

本文介绍了水热法制备的硼酸锌(4ZnO·B_2O_3·H_2O)的合成方法及其性质。硼酸锌是一种新型、高效、无机无毒阻燃剂。为了改进制备硼酸锌的制备条件并研究其阻燃性能,以八水合五硼酸铵和七水合硫酸锌为原料,通过控制变量法优化实验条件,制备硼酸锌(4ZnO·B_2O_3·H_2O)。通过X-射线粉末衍射(XRD)、热重分析(TGA)及扫描电镜(SEM)对微米棒的组成、表面结构及形貌进行了分析。     

超薄切割片的加工变形研究现状

超薄切割片在工作中极易出现径向加工变形。从应力和变形的理论分析、有限元模拟分析和试验研究等方面,对超薄切割片的加工变形研究现状进行总结。此外,分析研究中存在的问题,介绍具有相似结构的砂轮和圆锯片的相关研究成果。结果发现:切割片转速对超薄切割片变形影响的研究比较系统,但磨削深度和进给速度对其影响的相关研究还有一定的差距。同时,切入工件时测量方法的缺失也限制了研究的深入。因此,需要不断完善理论公式并充分应用有限元模拟,持续推进相关研究,优化和补偿超薄切割片的变形,提高工件的加工精度。      

无粘结相WC硬质合金的研究进展

无粘结相WC硬质合金(Binderless tungsten carbide,BTC)是WC硬质合金领域的研究热点,BTC具有较高熔点及良好的耐腐蚀性,与WC-Co等金属作为粘结剂的WC硬质合金相比,更适宜应用于高温、腐蚀性强等恶劣环境中.同时,BTC还具有高硬度以及良好的耐磨性等优异性能,是具有应用潜力的硬质合金材料...     

含氧超细TiN0.3粉体与烧结体的制备及氧对其组织结构的影响研究

采用机械合金化(MA)法制备了平均晶粒尺寸约10 nm的超细TiN_0.3粉体,分别采用机械合金化(MA)、空气中热处理、高压高温(HPHT)烧结、退火处理4种方式向TiN_0.3粉体中引入氧,研究氧引入量对TiN_0.3粉体及烧结体的物相组成、晶粒尺寸及晶格常数的影响。结果表明,空气中热处理氧引入量最多,而MA、真空退火处理、HPHT烧结过程氧引入量较少。MA、退火处理、空气中热处理过程氧引入量少时均会因TiN_xO_y的生成而导致晶格常数增大。MA过程氧的引入降低了球磨效率而导致晶粒尺寸增大,退火过程氧引入前后晶粒尺寸无明显变化。TiN_0.3粉体在空气中的起始氧化温度和终止氧化温度分别为315.6℃和654.1℃。TiN_0.3粉体起始氧化产物为TiN_xO_y,360℃时生成A-TiO₂(锐钛矿型TiO₂),同时开始向R-TiO₂(金红...     

CBN含量对PCBN车刀切削性能影响的模拟与实验研究

采用CBN含量(体积分数)50％和80％的自制PCBN材料分别建立焊接式90°刀尖角外圆车刀模型,运用Deform软件以切削速度250 m/min、进给量0.1 mm/r、背吃刀量0.25 mm的切削用量模拟精车45#淬火钢外圆面,通过对比刀具的应力场和主切削力,发现CBN含量变化对主切削力无明显影响.使用自制及市售的...