摘要 超硬材料制品行業(yè)節(jié)能減排大有可為尹育航陶洪亮廣東奔朗新材料股份有限公司摘要:節(jié)能減排已成為我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式的大趨勢和迫切要求。本文從超硬材料制品行業(yè)的制造端和應(yīng)用端兩個方面探討...
超硬材料制品行業(yè)節(jié)能減排大有可為
尹育航 陶洪亮
廣東奔朗新材料股份有限公司
摘 要:節(jié)能減排已成為我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式的大趨勢和迫切要求。本文從超硬材料制品行業(yè)的制造端和應(yīng)用端兩個方面探討節(jié)能減排的可行性和廣闊前景。超硬材料制品的生產(chǎn)制造過程中產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)和熱壓燒結(jié)環(huán)節(jié)是開展節(jié)能減排的重點(diǎn),通過開發(fā)功能型、鋒利型、超薄型等節(jié)能型產(chǎn)品,可從根本上為節(jié)能減排奠定基礎(chǔ)。熱壓燒結(jié)工序一般占制品生產(chǎn)消耗電能的70%左右,采用連續(xù)式燒結(jié)、無壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)等先進(jìn)燒結(jié)技術(shù)以及新模具等新材料應(yīng)用,可大幅度降低單位產(chǎn)出的能耗。在產(chǎn)品的應(yīng)用端,
金剛石磨塊、金剛石繩鋸、干法金剛石磨邊輪、超薄
鋸片等產(chǎn)品的推廣應(yīng)用能體現(xiàn)高效、節(jié)能、環(huán)保的綠色經(jīng)濟(jì)理念,產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益,而替代傳統(tǒng)碳化硅、剛玉
砂輪、碳化硅刃料的新一代超硬材料工具如金剛石砂輪、
CBN砂輪、
金剛石線鋸等產(chǎn)品在機(jī)械精密加工、新能源、航空航天等領(lǐng)域更是具有廣闊節(jié)能前景。
王凱雪 寇自力
四川大學(xué)原子與分子物理研究所 成都 610065
摘 要:綜合評述了PCD/PCBN超硬刀坯的特點(diǎn),介紹了PCD/PCBN超硬刀具目前的研究現(xiàn)狀、應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展方向,指出PCD/PCBN超硬刀具作為現(xiàn)代切削加工中的重要手段,在高速切削、高穩(wěn)定性加工、硬態(tài)切削等綠色低碳的加工工藝中有著越來越多的應(yīng)用。
復(fù)合超硬材料(PDC)為綠色能源做貢獻(xiàn)
江曉樂
鄭州新亞復(fù)合超硬材料有限公司
摘 要:本文介紹了清潔能源-天然氣的開發(fā)中PDC鉆頭的應(yīng)用,最新的綠色采油技術(shù)動向和PDC鉆頭在深部油氣田鉆井上的使用效果,并介紹了制造PDC過程中所采用的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。
一種節(jié)能降耗的超硬材料砂輪制備新技術(shù)
—自蔓延燒結(jié)
劉明耀 邵俊永 夏舉學(xué)
鄭州磨料磨具磨削研究所 鄭州 450001
摘 要: 本文主要闡述了在低碳經(jīng)濟(jì)的大環(huán)境下,自蔓延燒結(jié)技術(shù)在超硬材料制品制備過程中應(yīng)用的意義,介紹了目前超硬材料制品制備的主要方法,分析了它們的缺點(diǎn)和不足,并通過試驗(yàn)對自蔓延燒結(jié)與目前通用的燒結(jié)方法的能耗和砂輪樣品的磨削試驗(yàn)效果進(jìn)行了對比,指出了在低碳經(jīng)濟(jì)條件下自蔓延燒結(jié)方法在超硬材料制備方面應(yīng)用的顯著優(yōu)勢。
我國金剛石繩鋸技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展
呂智 鄭超
桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院 國家特種礦物材料工程中心 桂林 541004
摘 要:近兩年我國繩鋸生產(chǎn)技術(shù)取得重大突破,生產(chǎn)規(guī)模增長迅猛,粗略估計,2009年全國各種繩鋸產(chǎn)量超過50萬米,出口約占50%,成為世界最大的繩鋸生產(chǎn)國和出口國。在世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響下,許多
金剛石工具出口下滑,而繩鋸卻倍增,在超硬材料行業(yè)中可謂一枝獨(dú)秀。但是,在繩鋸生產(chǎn)發(fā)展過程中也暴露出許多問題,本文將總結(jié)我國繩鋸發(fā)展過程中的創(chuàng)新點(diǎn)和不足之處,并提出發(fā)展建議。
催化劑合金的配比原則
賈攀1 盧燦華1 郝兆印2
2 吉林大學(xué)超硬材料國家實(shí)驗(yàn)室 長春 130061
摘 要:本文從熱力學(xué)的角度討論了FeNi合金作為催化劑的合理的原因,同時指出了國內(nèi)長期使用的催化劑NiMnCo合金中的不合理成分,由此給出了催化劑合金的配比原則。
低熔高強(qiáng)納米陶瓷結(jié)合劑粗粒度超硬工具
王艷輝1 張向紅1,2 臧建兵1 成曉哲1 張金輝1
1 燕山大學(xué)西校區(qū)材料學(xué)院 秦皇島 066004
2 河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院 秦皇島 066004
摘 要:在超硬工具的燒結(jié)過程中,由于結(jié)合劑與磨料之間的熱膨脹系數(shù)的不同,容易在其界面處產(chǎn)生應(yīng)力,進(jìn)而降低工具的使用性能。本文通過同一成分的普通陶瓷結(jié)合劑與納米陶瓷結(jié)合劑的對比實(shí)驗(yàn),運(yùn)用抗折強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)、SEM等實(shí)驗(yàn)手段研究了粒度及結(jié)合劑類型對界面應(yīng)力的影響。并將高強(qiáng)納米陶瓷結(jié)合劑粗粒度超硬工具應(yīng)用于工業(yè)化。結(jié)果表明:隨著超硬磨粒顆粒變粗,結(jié)合劑-磨料界面積累的應(yīng)力變大,界面產(chǎn)生微裂紋,超硬工具的強(qiáng)度降低;納米陶瓷結(jié)合劑比傳統(tǒng)非納米陶瓷結(jié)合劑具有更強(qiáng)的承受抗拉應(yīng)力的能力,同一制備條件下的試樣,由普通結(jié)合劑制取的試樣更易于產(chǎn)生微裂紋,進(jìn)而抗折強(qiáng)度值低。工業(yè)化應(yīng)用的實(shí)踐證明,采用納米材料作為結(jié)合劑顯著降低了界面應(yīng)力,大幅度提高了制品強(qiáng)度、韌性和耐磨性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性良好,并成功獲得了工業(yè)化應(yīng)用。
CVD金剛石強(qiáng)化孕鑲金剛石鉆頭的沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn) 試驗(yàn)研究
王秋雯1 孫友宏1 劉寶昌1, 2 佟金 2
1 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院 長春 130026
2 吉林大學(xué)工程仿生教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 長春 130025
摘 要:選用CVD金剛石膜作為硬支點(diǎn)材料,設(shè)計、制造了一種新型硬支點(diǎn)強(qiáng)化孕鑲金剛石鉆頭。并對Ф59mm硬支點(diǎn)孕鑲金剛石鉆頭進(jìn)行了沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:與軟支點(diǎn)孕鑲金剛石鉆頭相比,在沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)試驗(yàn)中,硬支點(diǎn)鉆頭從時效、抗沖擊韌性等方面均優(yōu)于軟支點(diǎn)鉆頭;與純回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)試驗(yàn)相比,鉆頭的平均實(shí)效更高,達(dá)2. 84m/h,且鉆進(jìn)性能更加穩(wěn)定。
“鉆石時代”下的人造金剛石行業(yè)
張戰(zhàn)
深圳市賽普戴夢德科技有限公司
摘 要:構(gòu)成金剛石單晶制造成本的主要元素有:原材料;工人工資;設(shè)備用電用水;硬質(zhì)合金頂錘消耗量;設(shè)備折舊。截止目前,人造金剛石單晶制造成本仍然較高(與鋼鐵相比)。如果人造金剛石單晶制造成本再下降2個數(shù)量級,與鋼鐵相比價格相當(dāng),隨著人造金剛石工具制造業(yè)的同步發(fā)展,人類社會文明必將進(jìn)入“鉆石時代”。 完成人類社會文明從“鐵器時代” 進(jìn)入“鉆石時代”,技術(shù)進(jìn)步工作量十分巨大,金剛石單晶制造新材料體系、新方法研究在未來十年必將有大的突破,未來十年金剛石單晶制造業(yè)將被新技術(shù)革命所左右。十年后:“鉆石進(jìn)萬家,福音滿天下”。
孕鑲金剛石鉆頭中有序排列參數(shù)的確定
章文姣1 段隆臣2 葉宏煜3 楊凱華2
1 巖土鉆掘與防護(hù)教育部工程研究中心 武漢 430074
2 中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院 武漢 430074
3 武漢萬邦激光金剛石工具有限公司 武漢 430056
銅錫合金粉對樹脂結(jié)合劑超硬制品力學(xué)性能影響的機(jī)理分析
吳磊濤1 陳鋒1,2 羊松燦2
1 河南工業(yè)大學(xué) 鄭州 450007
2 鄭州磨料磨具磨削研究所 鄭州 450001
摘 要:本文打破樹脂超硬制品中加入Cu粉的傳統(tǒng)思路,采用銅錫合金粉作為樹脂結(jié)合劑的添加劑。通過抗彎強(qiáng)度、硬度、TG-DTA、SEM、EDS等分析方法分別對采用Cu粉和銅錫合金粉作添加劑的樹脂結(jié)合劑超硬制品的力學(xué)性能、熱性能和微觀結(jié)構(gòu)作了對比分析,把二者對樹脂超硬制品力學(xué)性能影響的機(jī)理進(jìn)行了闡述。結(jié)果表明:在提高樹脂超硬制品強(qiáng)度方面,Cu粉效果好于銅錫合金粉,但在提高樹脂超硬制品硬度方面,Cu粉的效果差于銅錫合金粉;二者都提高了樹脂結(jié)合劑的熱分解溫度;樹脂對Cu粉的浸潤包裹能力好于對銅錫合金粉的浸潤包裹能力。
張卓
中南鉆石股份有限公司 河南南陽 473264
摘 要:中國加入WTO及世界經(jīng)濟(jì)一體化的到來,使得企業(yè)的經(jīng)營方式和經(jīng)營環(huán)境發(fā)生了重大變化,企業(yè)面臨著新的挑戰(zhàn):顧客、競爭、變化,使我們逐漸認(rèn)識到公司目前的流程與復(fù)雜多變的世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢存在較大的差距。
為了提高整個流程的效率,公司提出了進(jìn)行流程再造的項(xiàng)目方案,其中,打通產(chǎn)銷這條關(guān)鍵路徑、強(qiáng)化經(jīng)營管理和生產(chǎn)控制之間以及生產(chǎn)和銷售之間的銜接是這次流程再造的關(guān)鍵所在。
本文結(jié)合公司發(fā)展的目標(biāo),對公司產(chǎn)銷流程進(jìn)行了根本性的再思考和徹底性的再設(shè)計,按照經(jīng)過優(yōu)化的產(chǎn)銷流程組織各項(xiàng)工作,從而獲得在生產(chǎn)、成本、品質(zhì)、服務(wù)等方面的大幅度改善,最大程度的給企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益,達(dá)到企業(yè)追求市場價值最大化的最終目標(biāo)。
鋯在超硬材料行業(yè)中應(yīng)用
翟麗君 郭永喜 楊海波
寶雞市三立有色金屬有限責(zé)任公司
摘 要:鋯在超硬材料行業(yè)中應(yīng)用、主要簡述鋯金屬材料的物理性能和特點(diǎn)、鋯在制造金剛石、
立方氮化硼復(fù)合片中作為鋯杯基體的吸氣作用。
超硬磨具鈦合金基體
翟麗君 郭永喜
寶雞市三立有色金屬有限責(zé)任公司 721013
立方氮化硼合成方法的多樣性
張相法1 張奎1 王光祖2
1 鄭州中南杰特超硬材料有限公司
2 鄭州磨料磨具磨削研究所
摘 要:與金剛石的合成一樣,立方氮化硼(cBN)合成的方法也具有多樣性,即靜態(tài)高壓法、動態(tài)超高壓法與亞穩(wěn)區(qū)域生長法。目前,在這些方法中,以靜態(tài)高壓法應(yīng)用廣泛,其次是動態(tài)超高壓法和晶種-溫度梯度法,氣相法主要用于薄膜生長。
關(guān)于VHS—型真空燒結(jié)爐的延壽問題
繆樹良
湖北鄂信鉆石材料有限公司 鄂州 436056
摘 要: 本文對目前我國人造金剛石粉末合成柱生產(chǎn)過程中,所使用的VHS—型真空燒結(jié)爐的發(fā)熱構(gòu)件和保溫隔熱材料進(jìn)行研究分析,提出延長其使用壽命的構(gòu)想.重點(diǎn)是要延緩其氧化燒損的速度,須從材料的選擇及合理的真空燒結(jié)工藝程序上入手,以達(dá)到降低運(yùn)行成本,確保金剛石粉末合成柱的真空燒結(jié)質(zhì)量的目的.
切削鈦及鈦合金刀具材料選擇
李魯奮 周友誠 郭嘉昕
寶鈦集團(tuán)有限公司 寶雞 721014
摘 要:主要介紹鈦及鈦合金的基本綜合物理機(jī)械性能和切削的特點(diǎn),合理選擇車、銑、鉆、刨、磨等切削的刀具材料選擇,對切削加工鈦及鈦合金的可能性。
金剛石復(fù)合片刀具磨損機(jī)理研究
李立惟 馮吉福 姜偉 李吉剛 王進(jìn)寶
國家特種礦物材料工程技術(shù)研究中心
廣西超硬材料研究開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘 要:針對高硅鋁合金進(jìn)行切削實(shí)驗(yàn),分析金剛石復(fù)合片刀具前后刀面磨損狀況,得出其磨損程度與切削路程為線性關(guān)系;通過電子顯微鏡觀測前后刀面的磨損形貌得出刀具是由于金剛石顆粒脫落而非崩裂的磨損機(jī)理。
真空處理技術(shù)在金剛石生產(chǎn)中的應(yīng)用與發(fā)展
曹慶忠
長葛市黃河電氣有限公司 461500
摘 要:通過分析真空純化處理技術(shù)的原理,結(jié)合當(dāng)前人造金剛石合成生產(chǎn)過程中合成柱的技術(shù)要求,從穩(wěn)定金剛石生產(chǎn)質(zhì)量的需要出發(fā),提出了新的高真空處理爐設(shè)計思想,研發(fā)出了ZKR-FH系列高真空熱處理爐,并進(jìn)行了大量的純化試驗(yàn),取得了很好的效果。試驗(yàn)證明,ZKR-FH系列高真空熱處理爐具有純化效率高、用氣量少、加熱功率低、安全可靠、操作簡單方便等優(yōu)點(diǎn),必將在金剛石生產(chǎn)過程中發(fā)揮重要的作用。
文潮1 王光祖2 劉曉新1 李迅1 林英睿1
1 西安西北核技術(shù)研究所 710024
2 鄭州磨料磨具磨削研究所 450007
摘 要:介紹了納米石墨幾種常見的制備方法:負(fù)氧平衡炸藥爆轟法、高能球磨法、超聲波法、激光脈沖法、電化學(xué)法、人工裁剪法。對比了負(fù)氧平衡炸藥爆轟法與其它制備方法的特點(diǎn),比較了這幾種方法制備的納米結(jié)構(gòu)石墨的特性。簡述了爆轟法與其它制備方法的區(qū)別和制備的納米石墨的區(qū)別。
低應(yīng)力快速拋光450 mm晶圓
宋健民 博士
代表「臺灣磨粒加工協(xié)會」參加
海峽兩岸2010年超硬材料技術(shù)發(fā)展論壇的受邀主講人
摘 要:加工的細(xì)致方法為拋光(Polishing)。若加工物的面積不大,可以大顆的磨粒快速拋光再以小顆的
微粉精拋就可使其表面光滑。然而大平面的拋光需要顧及宏觀的平坦度(Planarization),而其最困難的工作乃反映在拋光2012年即將登場的450 mm(18寸)的大晶圓(Jumbo Wafer)。如果大晶圓上又密布比病毒(Virus)(30-60 nm)更小的晶體管(Transistor),這個技術(shù)就難上加難。尤其是拋光的速度還不能慢,才能符合制造效率及生產(chǎn)成本的要求。本文介紹了世界最尖端的化學(xué)機(jī)械平坦化(Chemical Mechanical Planarization,即CMP)技術(shù),可用以生產(chǎn)22 nm線寬的集成電路(集成電路,Interconnected Circuits,即IC),甚至在450 mm的大晶圓上也能快速拋光而不損及這種次病毒的線路。然而CMP必須使用極致的鉆石碟(Diamond Disk)修整(Condition)超大(42.5寸)的拋光墊(Pad)。這種極致的鉆石碟為鉆石工具頂尖的設(shè)計,目前由本人領(lǐng)導(dǎo)在臺灣的中國砂輪公司制造。
電刷鍍鎳基納米金剛石復(fù)合鍍層制備工藝的研究
李變曉 李穎 趙盟月 鄒文俊
河南工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 450007
摘 要:本文使用電刷鍍方法制備了Ni基納米金剛石復(fù)合鍍層,研究了工作電壓、鍍液溫度、熱處理溫度、納米金剛石含量等工藝條件對鍍層的硬度、耐磨性的影響。通過金相觀測研究了工藝條件對鍍層的表面形貌的影響,從而得出制備納米金剛石/復(fù)合鍍層的最佳工藝條件。研究表明:在一定的電壓范圍內(nèi),隨著刷鍍電壓的升高鍍層表面結(jié)晶變細(xì);鍍液溫度在一定范圍內(nèi),隨著溫度升高晶粒細(xì)且致密。鍍液中納米金剛石含量為10g/L時,復(fù)合鍍層顯微硬度比鎳鍍層高1.23倍。納米金剛石作為硬質(zhì)顆粒均勻彌散分布在鍍層當(dāng)中,起到彌散強(qiáng)化的作用,從而提高鍍層硬度。
固結(jié)磨料拋光墊的凸起圖案對其加工性能的影響
葉劍鋒1 朱永偉1 錢阮富2 李軍1 李茂1
1 南京航空航天大學(xué)機(jī)電院 江蘇南京 210016
2 浙江電聯(lián)工程技術(shù)有限公司 浙江杭州 310020
摘 要:拋光墊是化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)中的重要組成部分,其磨損均勻性能是影響加工后工件平面度的重要因素。本文比較了具有優(yōu)化凸起圖案的固結(jié)磨料拋光墊(FAP)、凸起均布的FAP和聚氨酯拋光墊的研磨拋光性能,結(jié)果表明:利用優(yōu)化凸起圖案的FAP加工,可以得到更加優(yōu)異且穩(wěn)定的表面質(zhì)量,材料去除效率遠(yuǎn)高于游離磨料的加工方式。
金剛石工具用預(yù)合金粉末的研究進(jìn)展
申思1,2 宋月清1 汪禮敏1,2 黃瑩華3
1 北京有色金屬研究總院 北京 100088
2 有研粉末新材料(北京)有限公司 北京 101407
3 福建萬龍金剛石工具有限公司 泉州 362005
摘 要:本文簡要介紹了金剛石工具用預(yù)合金粉末特點(diǎn),重點(diǎn)分析了國內(nèi)外近年來研發(fā)的KEEN®系列、MasterTEC系列、Mechanomade®系列等最新超細(xì)預(yù)合金粉產(chǎn)品性能及應(yīng)用特點(diǎn),著重比較了各預(yù)合金粉產(chǎn)品的燒結(jié)性能、機(jī)械性能及其應(yīng)用性能,分析了預(yù)合金粉末在金剛石工具中的應(yīng)用前景。
高溫高壓燒結(jié)金剛石-銅復(fù)合材料的研究
宋月清1 夏揚(yáng)1 謝元鋒1 林晨光1 郭志猛2 曲選輝2
1 北京有色金屬研究總院 北京 100088
2 北京科技大學(xué) 北京 100083
摘 要:采用高溫高壓燒結(jié)工藝制備了金剛石體積分?jǐn)?shù)為80%的金剛石-銅復(fù)合材料。研究了金剛石顆粒大小、燒結(jié)溫度、燒結(jié)時間等因素對復(fù)合材料成分、界面狀態(tài)和熱導(dǎo)率的影響。結(jié)果表明:金剛石顆粒直徑為80μm時,在高溫高壓條件下可獲得熱導(dǎo)率高達(dá)639 W·m-1·K-1的金剛石-銅復(fù)合材料。當(dāng)金剛石體積分?jǐn)?shù)一定時,存在一臨界粒徑,隨金剛石顆粒直徑增大復(fù)合材料熱導(dǎo)率先增大后減小。恰當(dāng)?shù)臒Y(jié)溫度和時間有助于獲得粘結(jié)良好的界面和高熱導(dǎo)率。
用正交實(shí)驗(yàn)法研究Fe、W和WC對Co基胎體
耐磨性的影響
林強(qiáng) 蘇士偉 時會斌 秦海波
河北省金剛石工具工程技術(shù)研究中心 石家莊 050035
摘 要:本文用正交實(shí)驗(yàn)法研究了不同燒結(jié)工藝參數(shù)下,W、WC和Fe元素對Co基胎體耐磨性的影響。使用自制耐磨性測試儀對胎體耐磨性進(jìn)行測試研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:在相同燒結(jié)工藝參數(shù)下,添加WC對提高胎體耐磨性比添加W和Fe有更明顯的提高。
對激光焊接鋸片工作層和過渡層的研究
蘇士偉 林強(qiáng) 時會斌 周重陽
河北省金剛石工具工程技術(shù)研究中心 石家莊 050035
摘 要:本文對激光焊接鋸片工作層和過渡層配方及燒結(jié)性能對焊接強(qiáng)度的影響進(jìn)行了研究。分別對不同配方工作層和過渡層胎體進(jìn)行了焊接實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:焊接強(qiáng)度隨工作層中Sn含量的增加而降低,工作層和過渡層燒結(jié)性能接近時,鋸片焊接強(qiáng)度最佳。
蘇士偉 林強(qiáng) 時會斌 周重陽
河北省金剛石工具工程技術(shù)研究中心 石家莊 050035
摘 要:本文通過實(shí)驗(yàn)分析研究預(yù)處理對金剛石鋸片胎體硬度、抗彎強(qiáng)度和切割性能的影響。結(jié)果表明:胎體在700℃還原氣氛中預(yù)熱2小時后,再經(jīng)過熱壓燒結(jié),其硬度和抗彎強(qiáng)度均有提高20%;鋸片鋒利度和壽命提高10%。
均勻設(shè)計在金剛石薄壁鉆頭激光焊接工藝中的應(yīng)用研究
王立偉 時會彬 孟凡愛 江 斌 蘇士偉 于 濤 焦紅發(fā)
河北省金剛石工具工程技術(shù)研究中心 石家莊 050035
摘 要:本文用“均勻設(shè)計”對金剛石薄壁鉆頭激光焊接工藝進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計,試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,當(dāng)焊接速度為1600 mm/min,焊接功率為1700 W時焊縫成形好,焊縫彎曲強(qiáng)度較高,可達(dá)2000 N/mm2,是該產(chǎn)品歐洲設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值的3倍;“均勻設(shè)計”具有快速高效的優(yōu)點(diǎn),縮短了研制時間,降低了研制費(fèi)用,具有良好的實(shí)用價值。
王麗娟 王成軍 時會彬
河北省金剛石工具工程技術(shù)研究中心 石家莊 050035
摘 要:通過正交試驗(yàn)設(shè)計法,分析了壓制-熱壓燒結(jié)法生產(chǎn)的金剛石圓鋸片基體裂紋的影響因素為燒結(jié)壓力、燒結(jié)溫度、燒結(jié)時間和料重;通過拉伸試驗(yàn)再次驗(yàn)證了燒結(jié)溫度和燒結(jié)時間對基體裂紋的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:燒結(jié)壓力和料重影響了基體的應(yīng)力狀態(tài),燒結(jié)溫度和燒結(jié)時間影響了基體的腐蝕脆化,這是造成基體裂紋的主要因素。
鐵基結(jié)合劑在金剛石圓鋸片配方開發(fā)中的應(yīng)用
袁一飛 時會彬 李忠林 王凱 吳建
河北省金剛石工具工程技術(shù)研究中心 石家莊 050035
摘 要:針對鐵基結(jié)合劑配方產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)耐用的優(yōu)點(diǎn),本文詳細(xì)闡述了鐵基結(jié)合劑配方的開發(fā)過程。通過對總鐵含量、鐵元素的添加形式、錫青銅中的含錫量和添加改性成份的研究,解決了鐵基結(jié)合劑配方產(chǎn)品壓制成形性差、不夠鋒利、燒結(jié)溫度過高、金剛石易脫落等問題。當(dāng)前提條件為最大限度增加產(chǎn)品性價比時,確定了應(yīng)用于整體燒結(jié)類金剛石圓鋸片配方的鐵基結(jié)合劑總鐵含量在60%-65%之間為宜;確定了FeCu30預(yù)合金粉的最佳含量為20%-40%;確定了錫青銅中的含錫量在20%±5%。新設(shè)計的鐵基結(jié)合劑配方產(chǎn)品的鋒利度較銅基F2配方產(chǎn)品的鋒利度提高了20%左右,鐵基結(jié)合劑配方的價格達(dá)到0.05¥/g,較銅基的F2配方價格下降了23%。
金剛石復(fù)合片(PDC)的微觀分析研究
張健瓊 1,2 沈翔1,2 羅錫裕1,2
1 中國鋼研科技集團(tuán)有限公司 北京 100081
2 安泰科技股份有限公司 北京 100081
摘 要:本文對一種金剛石復(fù)合片(PDC)拋光面和橫斷面的組織形貌、微區(qū)成分、相組成進(jìn)行了分析研究。指明:拋光面金剛石生長連接明顯,粘結(jié)相斷續(xù)分布,其鈷含量低于橫斷面中含量,有被腐蝕的孔穴,物相由金剛石相(fcc)、Co4C相(fcc)、α-Ti相(hcp)、β-Ti相(bcc)組成;橫斷面上,在0.5mm厚金剛石層內(nèi),鈷、鎢含量分別是6wt%、3wt%左右,含量沿斷面變化不明顯,在1.0mm厚硬質(zhì)合金襯底層內(nèi),鈷含量向靠近金剛石層下降約16%,修正后實(shí)際的碳含量比起始硬質(zhì)合金中的碳含量增高2.12wt%。
火焰原子吸收分光光度計分析觸媒合金中鎳含量的
不確定度評定
邵靜茹1 趙清國1 王秦生2 李高杰1
李方宜2 魏義杰1 王鵬輝1 王艷革1
1 鄭州華晶金剛石股份有限公司 鄭州 450001
2 中原工學(xué)院 鄭州 450007
摘 要:用原子吸收分光光度計測定觸媒中的鎳含量方便快捷,但缺點(diǎn)是分析結(jié)果可能誤差偏大。本文從各方面分析鎳含量測定過程中對測定結(jié)果有影響的不確定度來源,對其量化,確定合成不確定度,以把握測定結(jié)果的準(zhǔn)確度。
盧金斌1,2 孟普1 張旺璽1,2 王志新1,2 穆云超1,2
1 中原工學(xué)院材料與化工學(xué)院 鄭州 450007
2 中原工學(xué)院高檔超硬材料工具河南省工程實(shí)驗(yàn)室 鄭州 450007
摘要:采用Ni-Cr合金在保護(hù)氣氛爐中進(jìn)行了兩種工藝釬焊單晶金剛石磨粒的試驗(yàn),使用SEM對Ni-Cr合金釬焊金剛石的碳化物形貌進(jìn)行了觀察分析。結(jié)果表明:在保護(hù)氣氛爐中進(jìn)行釬焊可以實(shí)現(xiàn)金剛石的高強(qiáng)度連接,在較短的釬焊保溫時間金剛石棱角清晰、形貌完好,表面生成一不連續(xù)與金剛石晶面有一定位向關(guān)系的碳化物,但隨著保溫時間的延長,金剛石的石墨化、碳化物明顯增多,且碳化物開始向Cr7C3轉(zhuǎn)化。
過渡金屬輕元素化合物超硬材料的鍵合性質(zhì)與硬度關(guān)系研究
喻秋山1,2 張碩2
1 長江大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 荊州市 434023
2 云南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 昆明市 650091
摘 要:ReB2在實(shí)驗(yàn)條件下的成功合成,鼓舞了研究人員試圖通過實(shí)驗(yàn)和理論等手段探索分析過渡金屬輕元素化合物材料的超硬機(jī)制和獲得硬度接近或超過金剛石的材料的努力。本文在分析A.Šim?nek等人的典型理論硬度計算模型的基礎(chǔ)上,基于無經(jīng)驗(yàn)參數(shù)依賴的密度泛函第一性原理方法,以平面波超軟贗勢處理電子波函數(shù)和晶格周期場,在廣義梯度近似下計算多種晶體的平衡晶體結(jié)構(gòu)和彈性系數(shù),著重分析了硬度與體彈模量和剪切模量以及與之間的關(guān)系;澄清了目前關(guān)于超硬材料與難壓縮材料之間的一些關(guān)系;進(jìn)一步通過晶體的鍵長、鍵密度和電子結(jié)構(gòu)的態(tài)密度和鍵布居等狀態(tài)信息,定性比較分析了晶體的理論硬度;提出了理論硬度計算中的一個改進(jìn),預(yù)測了過渡金屬化合物成為超硬材料的基本特征,為今后新型超硬材料的理論預(yù)測和實(shí)驗(yàn)合成提供了重要的參考信息和依據(jù)。
爆轟法納米金剛石的表面性能研究
許向陽1,2 余志明3 劉學(xué)璋3 翟海軍1 謝圣中1 王紹斌1
1 金瑞新材料科技股份有限公司 長沙 410012
2 長沙礦冶研究院 長沙 410012
3 中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 長沙 410083
摘 要:本文對納米金剛石顆粒的表面性能及其影響因素進(jìn)行了探討。首先計算了顆粒大小、表面原子數(shù)、比表面與構(gòu)成顆粒的碳原子數(shù)的關(guān)系,分析可知,表面原子比例大是粉體比表面能高的原因。結(jié)合提純工藝、熱氧化改性過程和顆粒與表面活性劑相互作用過程,論文采用X射線光電子能譜(XPS)研究納米金剛石表面元素組成與原子鍵合狀態(tài),利用紅外光譜(FTIR)表征對顆粒表面官能團(tuán)構(gòu)成進(jìn)行了分析。此外還對在水介質(zhì)中顆粒的表面動電位進(jìn)行了檢測,分析了顆粒表面性能差異對其表面荷電行為的影響。結(jié)果表明:采用不同工藝對顆粒進(jìn)行處理,將對爆轟納米金剛石顆粒表面性能產(chǎn)生顯著影響;顆粒的表面性能是其溶液化學(xué)行為及其在材料復(fù)合時與基體材料界面行為的基礎(chǔ),有針對性地研究表面修飾改性方法是開展該粉體應(yīng)用研究的出發(fā)點(diǎn)。
從鉆石的散熱及發(fā)光看超級LED的設(shè)計
宋健民(James C. Sung)1 甘明吉(Ming-Chi Kan)2 胡紹中(Shao-Chung Hu)3
林逸樵(I-Chiao Lin)4 苑執(zhí)中(Joe C. C. Yuan)5 張孝國(Hsiao-Kuo Chang)6
宋思齊(Michael Sung)7
1 中國砂輪企業(yè)股份有限公司、鉆石科技中心總經(jīng)理;國立臺灣大學(xué)教授;國立臺北科技大學(xué)教授;前瞻鉆石科技公司總經(jīng)理;臺鉆科技(鄭州)有限公司技術(shù)長。
2 中國砂輪企業(yè)股份有限公司 鉆石科技中心 經(jīng)理
3 中國砂輪企業(yè)股份有限公司 鉆石科技中心 協(xié)理
4 中國砂輪企業(yè)股份有限公司 鉆石科技中心 經(jīng)理
5 臺鉆科技(鄭州)有限公司 董事長 鄭州碩達(dá)鉆石有限公司 董事長 索斯達(dá)國際寶石顧問公司 董事長
6 中國砂輪企業(yè)股份有限公司 砂輪事業(yè)部B廠 經(jīng)理
7 前瞻鉆石科技公司 副總經(jīng)理
摘 要:2010年為LED擴(kuò)展的“大霹靂”年,以三星領(lǐng)銜的多家LCD品牌預(yù)計將推出以LED取代CCFL為背光的大型電視。尤有進(jìn)者,世界各國多布局以LED取代白熾燈及熒光燈,中國更推出百城萬盞的路燈計劃。臺灣雖已成為LED芯片產(chǎn)量最大的國家,但這個看似光明的榮景仍建立在代工的“微笑曲線”下。2012年起三星將以臺灣的經(jīng)驗(yàn)自行生產(chǎn)LED的芯片。中國大陸的LED代工企業(yè)也將形成氣候。臺灣亮麗的LED行業(yè)可能步上DRAM及DVD的后塵,成為在紅海掙扎的另一兆元產(chǎn)業(yè)。 臺灣的鉆石科技中心(Diamond Technology Center,DTC)以類鉆碳(Diamond Like Carbon,DLC)的鍍膜取代印刷電路板上環(huán)氧樹脂的絕緣層,可使現(xiàn)行LED的照明產(chǎn)品(如路燈)的壽命大幅延長。DTC又發(fā)展出鉆石島晶圓(Diamond Islands Wafer,DIW)做為生產(chǎn)超級LED的基材。超級LED可發(fā)出極強(qiáng)的紫外光(Ultraviolet Light,UV),其強(qiáng)度不因高溫而降低,反而會更亮。超級LED的半導(dǎo)體,包括鉆石、立方氮化硼(Cubic Boron Nitride,cBN)及氮化鋁(AlN)等具有極寬的能隙,甚至能制成固態(tài)的UV Laser,其光能密度將遠(yuǎn)大于現(xiàn)有的氣體(如Eximer)雷射。
工具制作方法對金剛石性能的影響
章文姣1 謝濤2
1 中國地質(zhì)大學(xué)
2 武漢萬邦激光金剛石工具有限公司
摘 要:為了研究電鍍、熱壓燒結(jié)和釬焊法對金剛石性能的影響,對不同制作方法的金剛石工具進(jìn)行了腐蝕后金剛石性能研究。對腐蝕后的金剛石與原始金剛石進(jìn)行了粒徑、表面形貌、透明度、色度等比較分析,并對金剛石進(jìn)行了沖擊強(qiáng)度Ti和TTi測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,鍍液浸泡和熱壓后金剛石粒徑基本無變化,釬焊燒結(jié)后的金剛石尺寸變大;金剛石表面形貌粗糙度由大到小、透明度由差到好和色度值由小到大依次為真空釬焊、熱壓燒結(jié)和電鍍。沖擊強(qiáng)度測試表明,每種方法制作的金剛石工具腐蝕后金剛石TTi值都有所下降,下降順序從大到小依次為真空釬焊>熱壓燒結(jié)>電鍍。
用人造金剛石制造防彈靶
孫繼猛
壓機(jī)大型化應(yīng)重視的若干系列問題
方嘯虎1,3 溫簡杰2 楊燁2 劉瑞平3 盛友軍1
1 上海琦實(shí)超硬材料有限公司
2 晶日科美超硬材料有限公司
3 中國礦業(yè)大學(xué)
摘 要:本文以充分的事實(shí)為依據(jù),簡單回顧了壓機(jī)大型化的歷史,重點(diǎn)評估了現(xiàn)在的成果與存在的問題,闡述了壓機(jī)大型化過程中一系列值得關(guān)注的問題,并指出這些問題都是當(dāng)前金剛石行業(yè)中極為重要的內(nèi)容,值得決策者重視。
無機(jī)高分子結(jié)合劑在超硬材料制品中應(yīng)用初探
黃曦
陜西德謙科技有限公司 710016
摘 要:無機(jī)高分子結(jié)合劑是一類新型的高性能無機(jī)合成材料。由于其特殊的無機(jī)低溫(<180℃)縮聚三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使得無機(jī)高分子結(jié)合劑應(yīng)用于超硬材料制品在眾多方面具有比有機(jī)高分子材料、陶瓷和金屬合金具有更高的高溫性能、粘結(jié)性能和機(jī)械性能;另一方面,無機(jī)高分子結(jié)合劑在超硬制品的制造過程中的能耗非常低和無三廢排放,材料對環(huán)境友好,是一種可持續(xù)發(fā)展的“綠色環(huán)保材料”。本文結(jié)合目前研究無機(jī)高分子結(jié)合劑系列的工作,簡單地論述了無機(jī)高分子結(jié)合劑原理與性能簡述、其特點(diǎn)、理化性能、在超硬材料制品應(yīng)用及生產(chǎn)工藝。目前還沒有以無機(jī)高分子結(jié)合劑在超硬材料制品基礎(chǔ)性研究論文和綜述的發(fā)表。我們提出的無機(jī)高分子結(jié)合劑在超硬材料方面應(yīng)用是以新的理念、工藝、方法來提高、擴(kuò)展超硬材料制品的質(zhì)量、推廣應(yīng)用和減輕環(huán)境污染問題的一個較理想的對策。
納米金剛石對金屬結(jié)合劑金剛石工具
切割性能的影響
呂華偉1 王秦生2 鄭文萍1 付亞飛1
1 鄭州人造金剛石及制品工程技術(shù)研究中心有限公司
2 中原工學(xué)院
摘 要:本文著重闡述納米級金剛石對金屬鋸切工具胎體結(jié)合劑的硬度、金剛石把持力、鋸切效率、鋸切壽命等因素的影響,是改善金屬結(jié)合劑金剛石工具的又一途徑。納米級金剛石的加入對提高金剛石工具的綜合性能具有較好的提升。
第二代FeCuCo預(yù)合金粉末的燒結(jié)與力學(xué)性能研究
秦海青1,2 謝志剛1,2 王進(jìn)保1,2 蒙光海1,2 盧安軍1,2 張振軍3
1 國家特種礦物材料工程技術(shù)研究中心 541004
2 桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院廣西超硬材料研究開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 541004
3 桂林理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 541004
摘 要:采用國產(chǎn)真空熱壓燒結(jié)機(jī)制備了第二代FeCuCo預(yù)合金粉末的胎體試樣,著重研究了不同燒結(jié)溫度(750℃~900℃)對胎體的斷口形貌、相對密度、硬度和抗彎強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明:在不同熱壓燒結(jié)溫度下,胎體的斷口為沿晶斷裂和穿晶斷裂的混合型斷口,胎體的晶粒尺寸比較均勻;隨著燒結(jié)溫度的升高,胎體內(nèi)的晶粒逐漸長大,但沒有發(fā)生異常長大現(xiàn)象;隨著燒結(jié)溫度的升高,胎體的相對密度先略有升高然后恒定不變,胎體的硬度一直呈下降趨勢,胎體的抗彎強(qiáng)度先升高后下降;在30MPa保壓6min的條件下,第二代FeCuCo預(yù)合金粉末的最佳燒結(jié)溫度為850℃,胎體的相對密度為97.5%,胎體的硬度為105.5HRB,胎體的抗彎強(qiáng)度為1839.14MPa。第二代FeCuCo預(yù)合金粉末具有完全替代純鈷粉的應(yīng)用潛力。
金剛石涂附磨具用樹脂膠粘劑的改性
與性能評價探討
肖樂銀 王進(jìn)保 劉志環(huán)
國家特種礦物材料工程技術(shù)研究中心 桂林 541004
摘 要:根據(jù)金剛石涂附磨具的使用環(huán)境和特性,對其所用膠粘劑提出了柔韌性、耐熱性、耐磨性好及對金剛石的把持力強(qiáng)等要求。本文通過對環(huán)氧樹脂的聚氨脂改性,再對膠粘劑進(jìn)行斷裂延伸率、沖擊強(qiáng)度、熱重(TG)、耐磨性、斷口掃描電鏡等力學(xué)性能檢測和分析,來綜合評定膠粘劑的各項(xiàng)性能,室內(nèi)磨削試驗(yàn)亦證明了上述各項(xiàng)測試能完整的對金剛石涂附磨具用膠粘劑進(jìn)行性能評價。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):經(jīng)過聚氨脂改性后的環(huán)氧樹脂澆注體斷裂延伸率、沖擊強(qiáng)度分別為12.4%、23.5KJ/m2,而環(huán)氧樹脂澆注體分別為10.15%、19.3 KJ/m2,表明聚氨脂改性環(huán)氧樹脂比環(huán)氧樹脂具有更好的柔韌性;通過熱重分析知道,失重10%時聚氨脂改性環(huán)氧樹脂溫度為375.8℃、環(huán)氧樹脂為364.6℃,表明改性環(huán)氧樹脂具有更好的熱穩(wěn)定性和耐熱性;金剛石涂附磨具的壽命不僅取決于膠粘劑本身的耐磨性,還取決于膠粘劑對磨料的把持力,盡管聚氨脂改性環(huán)氧樹脂的耐磨系數(shù)0.46略小于環(huán)氧樹脂的耐磨系數(shù)0.48,但通過掃描電鏡可以發(fā)現(xiàn)改性后的樹脂與金剛石磨料結(jié)合的更加緊密,同時,添加金剛石后聚氨脂改性環(huán)氧樹脂澆注體的沖擊強(qiáng)度降低了60.9%,而環(huán)氧樹脂降低了63.2%,表明改性后的樹脂對金剛石具有更好的結(jié)合強(qiáng)度。通過樹脂膠粘劑的上述性能檢測和分析,在磨削使用之前即可對其進(jìn)行性能評價,因此,對于金剛石涂附磨具的生產(chǎn)和膠粘劑選擇具有重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
納米金剛石拋光液的研制
王森1 高禮明1 汪靜1 賈曉林2
1 河南省聯(lián)合磨料磨具有限公司 鄭州 450016
2 鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 鄭州 450052
摘 要:采用高純度納米金剛石粉體作為研磨劑,選擇合適的分散介質(zhì),并加入表面活性劑,超聲分散后再經(jīng)離心處理制成了油基納米金剛石拋光液。對產(chǎn)物進(jìn)行粒度分析、紅外光譜分析以及掃描電子顯微鏡(SEM)表征,研究表面活性劑種類及其用量對拋光液的分散性、懸浮性、穩(wěn)定性的影響。利用掃描探針顯微鏡(AFM)研究所得拋光液對單晶硅的拋光效果。結(jié)果表明:白油最適合做拋光液的分散介質(zhì);表面活性劑A和B復(fù)配的分散效果最好,拋光液的二次粒度趨于最小;單晶硅片拋光后表面粗糙度達(dá)到0.306nm。
自由燒結(jié)鈷基胎體及其應(yīng)用研究
姚炯彬 趙剛 劉少華 劉一波
中國鋼研科技集團(tuán)有限公司
北京安泰鋼研超硬材料制品有限責(zé)任公司 北京 102200
摘 要:采用自由燒結(jié)工藝分別在860℃、900℃、940℃進(jìn)行Co基胎體由燒結(jié)試驗(yàn),測試胎體燒結(jié)后致密度、收縮率、硬度、抗彎強(qiáng)度等性能;通過SEM分析Co基胎體斷口情況;通過測試燒結(jié)后胎體中金剛石的沖擊韌性值,分析高溫下自由燒結(jié)Co基胎體對金剛石強(qiáng)度的影響;結(jié)果表明Co基胎體在940℃燒結(jié)性能優(yōu)異,致密度>95%,硬度>96HRB,金剛石強(qiáng)度沒有明顯降低;采用自由燒結(jié)Co基胎體制作異型刀頭,并應(yīng)用于鉆切高配筋率鋼筋混凝土薄壁鉆,鉆切性能優(yōu)異。
超細(xì)鎢銅合金粉末在金剛石工具中的應(yīng)用研究
劉少華 陳哲 劉一波 劉偉 姚炯彬
中國鋼研科技集團(tuán)有限公司
北京安泰鋼研超硬材料制品有限責(zé)任公司 北京 102200
摘 要:分別采用超細(xì)鎢銅合金粉末和單質(zhì)鎢、銅粉末熱壓燒結(jié)成兩組金剛石胎體塊。利用硬度計,排水法,萬能實(shí)驗(yàn)機(jī),掃描電鏡和鋸切實(shí)驗(yàn)等測試分析手段分別分析測量了胎體的硬度、致密度、抗彎強(qiáng)度、斷口形貌和鋸切性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在高鎢基胎體配方中添加超細(xì)鎢銅合金粉末比添加單質(zhì)鎢、銅粉末可以顯著提高胎體的硬度10HRB左右,改善胎體合金均勻化;燒結(jié)溫度范圍內(nèi),添加合金粉的胎體抗彎強(qiáng)度均比添加單質(zhì)鎢、銅粉末低100MPa左右。在本實(shí)驗(yàn)配方中,干切硬花崗巖時,高鎢基胎體配方中添加超細(xì)鎢銅合金粉末比添加單質(zhì)鎢、銅粉末切割平穩(wěn),形成胎體和金剛石有效的磨損匹配,可以顯著提高工具的使用壽命30%左右。
預(yù)合金粉末界定辨析舉例
孫毓超
摘 要:用于金剛石工具的金屬結(jié)合劑粉末,不但要求結(jié)合劑有好的工藝性能、燒結(jié)后有適宜的力學(xué)性能,包括合適的硬度、韌性、嚴(yán)格要求的耐磨性能(不是越耐磨越好,而是適度的耐磨性),還要對金剛石有好的親和性。這些要求增加了合金元素選擇的難度。
過去經(jīng)常使用的結(jié)合劑粉末有:
(1) 單質(zhì)金屬粉末,例如Cu Fe Mn Ni Co Sn Zn Al Cr Ti W等;
(2) 為數(shù)不多的通用的預(yù)合金粉末,例如Cu-Sn合金、Cu-Sn-Zn-Pb、Cu-Zn、.Cu-Ni-Zn、Cu-Ni-Mn合金等。
長期實(shí)踐表明上述單質(zhì)金屬粉末和原用預(yù)合金粉末遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了要求,鑒于具體國情,完善Fe基結(jié)合劑,使價廉的鐵基結(jié)合劑趕上或超過鈷基結(jié)合劑成為可能,以下幾種合金粉末更適于金剛石工具用。其中有:
特殊混合粉末;中間相粉末(中間化合物粉末,下同);固溶體為主的粉末;化合物為主的粉末;純化合物粉末。
從粉末應(yīng)用上講,預(yù)合金粉末不一定都比混合粉好;火法生產(chǎn)的粉末不一定都是預(yù)合金粉末;機(jī)械法使混合粉的儲能升高,濕法生產(chǎn)的混合粉具有很高得比表面,使用效果也都非常好??傊?,既不能混淆概念,也不能炒作概念,否則常常出現(xiàn)概念性的、常識性的、乃至科普性的錯誤。
FeMn基粉末觸媒性能及金剛石合成實(shí)驗(yàn)研究
趙文東 徐駿 張少明 趙新明 朱學(xué)新
北京有色金屬研究總院
國家有色金屬復(fù)合材料工程技術(shù)研究中心 北京 100088
摘 要:本文利用氣霧化方法制備了FeMnX1、FeMnX2NiY2、FeMnX2CoY2(X1=X2+Y2,X2>Y2,0<Y2≤10)粉末觸媒。利用金相顯微鏡、掃描電鏡和X射線衍射儀對粉末的性能進(jìn)行了檢測,分析表明:制備的粉末大多為球形顆粒,D50約為23.6μm,晶格常數(shù)約為0.36108nm;按觸媒與石墨粉的比例為4:6制備合成柱并進(jìn)行了合成實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明用FeMn基粉末觸媒合成金剛石的溫度、壓力均要高于使用FeNi30觸媒,在5.4~5.6GPa壓力、1450℃以上溫度條件下才可以合成出金剛石,添加Y2%的Ni或Co元素后合成溫度和壓力稍微降低,且金剛石形核量有所增加。此外,利用晶體的價電子結(jié)構(gòu)和界面電子密度連續(xù)理論分析了不同的M3C型碳化物對合成條件的影響,解釋了FeMn基觸媒合成金剛石條件高于FeNi觸媒的原因。
陶瓷CBN內(nèi)圓磨砂輪不同成型方法的比較
薛勇 尹育航 陶洪亮 向剛強(qiáng)
廣東奔朗新材料股份有限公司
摘 要:本文研究了三種不同的成型方法(冷壓、溫壓及冷等靜壓)對砂輪的均勻性及使用性能的影響,通過測量對比砂輪成型后的尺寸,燒結(jié)后砂輪的硬度、強(qiáng)度、密度以及砂輪的使用情況,結(jié)果表明:溫壓和冷等靜壓成型均能提高砂輪的均勻性,其中冷等靜壓成型的砂輪均勻性較好;砂輪均勻性的提高能夠提高砂輪的修整間隔,從而提高了砂輪的使用壽命。
CVD多晶金剛石球薄膜的生長特性研究
魯占靈1 馬孝田1 姚寧2 崔娜娜2 田永濤2
1 鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 鄭州 450001
2 鄭州大學(xué)教育部材料物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 鄭州 450001
摘 要:本文用微波等離子化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)(MPCVD)在單晶硅襯底上制備多晶金剛石球薄膜,反應(yīng)氣體為CH4和H2。利用掃描電鏡(SEM)和Raman 光譜研究了CH4流量(CH4流量分別為2、4、6、8、10、12sccm,H2流量固定為100sccm,反應(yīng)時間為2h)和反應(yīng)時間(分別為2、10、30、60、120min,CH4和H2流量比為12:100sccm)對多晶金剛石球薄膜形貌和碳結(jié)構(gòu)的影響。 結(jié)果表明:1. 隨著CH4流量的增加,多晶金剛石球的密度增加,但組成多晶球的晶粒變??;2. 沉積2min后,硅襯底上形成了SiC和非晶碳層,10min后在SiC和非晶碳層上形成了多晶金剛石球,隨著時間的增加,多晶金剛石球逐漸長大,長大過程中伴隨著明顯的二次形核。
超硬材料工具用霧化預(yù)合金粉末的應(yīng)用特性
及發(fā)展趨勢
董書山 劉曉旭 劉益剛 吳雪峰 索江飛 趙靜
河南黃河旋風(fēng)股份有限公司
摘 要:本文重點(diǎn)介紹霧化預(yù)合金粉末在石材鋸片、工程鉆頭、陶瓷刮刀、磨邊輪、磨塊等各類金剛石工具中的應(yīng)用特點(diǎn),并指出今后預(yù)合金粉末將朝著多元合金化、高成型性、高表面活性、高彈性模量的方向發(fā)展。
帶鋸條切割研究
王春芳 王亞東 占志斌
三河市金貝金剛石應(yīng)用技術(shù)開發(fā)有限公司 河北廊坊 065201
摘 要:帶鋸條在切割單晶硅、多晶硅方面得到越來越廣泛的應(yīng)用。在使用過程中,除了對基體硬度、強(qiáng)度以及金剛石粒度的基本參數(shù)要求以外,還要求在鋸條的運(yùn)行過程中穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)良好的切割效率。目前鋸條在實(shí)際切割中存在的問題主要有:跑偏,抖動,斷裂,切面不平。為了更深入的了解這些問題產(chǎn)生的原因,并對帶鋸本身的特點(diǎn)和運(yùn)行狀態(tài)下的特征有所把握,本文用3230mm鋸條在切割機(jī)上進(jìn)行動態(tài)切割實(shí)驗(yàn),對帶鋸切割進(jìn)行初步研究。
國產(chǎn)高品級金剛石的應(yīng)用研究
祁勇 尹素敏 王立偉 江斌 焦紅發(fā) 王麗娟
河北省金剛石工具工程技術(shù)研究中心 石家莊 050035
摘 要:本文對國產(chǎn)與國外高品級金剛石的使用性能進(jìn)行了對比研究。試驗(yàn)選用五種國產(chǎn)和國外高品級金剛石樣品應(yīng)用于鉆頭、焊接鋸片、燒結(jié)鋸片進(jìn)行對比測試。結(jié)果表明,國產(chǎn)高品級金剛石在使用性能上達(dá)到了國外高品級金剛石的水平。
劉雪敬1 王雙喜1 耿彪2 游錫斌2
1 華南精密制造技術(shù)研究開發(fā)院 佛山 528000
2 佛山市地天泰新材料技術(shù)有限公司 佛山 528000
摘 要:普通陶瓷磚拋光用金屬基金剛石磨塊和菱苦土基SiC磨塊彈性差,無法調(diào)整自身去適應(yīng)釉面磚表面的幾何變化,用于釉面磚表面拋光時容易爛磚;與專門拋釉機(jī)配套使用的金剛石軟磨片,主要用于釉面半拋,釉面全拋加工時效率低。本文分析了全拋釉面磚的特點(diǎn)和釉面拋光對拋光磨具的要求,研制了對釉面磚進(jìn)行仿形全拋光和半拋光高效加工的樹脂基彈性金剛石磨塊,研究了全拋釉樹脂基彈性金剛石磨塊的結(jié)構(gòu)、制備工藝及性能,展望了樹脂基彈性金剛石磨塊的發(fā)展前景。
單顆磨粒磨削鈦合金TC4成屑過程仿真研究
程澤 徐九華 丁文鋒 田霖 楊樹寶
南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院 南京 210016
摘 要:采用有限元模擬技術(shù)對鈦合金TC4材料的單顆磨粒磨屑形成過程進(jìn)行了仿真研究。研究表明,鈦合金TC4在單顆磨粒磨削過程中發(fā)生絕熱剪切,形成鋸齒狀磨屑;磨削過程中單顆磨粒磨削力成周期變化;磨粒負(fù)前角增大,鋸齒化程度加深;磨削速度提高,磨屑剪切帶寬度減?。环抡娣治龅玫降哪バ夹螒B(tài)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。
釬焊金剛石套料鉆鉆削CFRP的孔質(zhì)量研究
賀虎 蘇宏華 陳燕 牟娟 王巍
南京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 南京 210016
摘 要:采用釬焊金剛石套料鉆進(jìn)行了鉆削碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料(CFRP)試驗(yàn),使用測力儀與三維視頻顯微鏡對鉆削過程中的鉆削力、孔出入口缺陷進(jìn)行了測試與觀察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:釬焊金剛石套料鉆鉆削CFRP時,相同轉(zhuǎn)速下,鉆削力隨進(jìn)給量的增大而增大;相同進(jìn)給量下,鉆削力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大,且進(jìn)給量對鉆削力的影響大于轉(zhuǎn)速的影響;已加工孔的入口質(zhì)量比出口質(zhì)量好;當(dāng)鉆削力小于臨界鉆削力(200N)時,能獲得好的孔出入口質(zhì)量。
單層釬焊金剛石砂輪的機(jī)械化學(xué)修整
王帥 蘇宏華 張貝 徐旺 張剛
南京航空航天大學(xué) 機(jī)電學(xué)院 南京210016
鎳基高溫合金高效磨削中磨削力與白層的研究
徐鵬 傅玉燦 丁文鋒 陳珍珍 田霖
南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院 南京 210016
摘 要:本文采用80/100#陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪對GH4169高溫合金進(jìn)行了高效磨削試驗(yàn)。研究了單位寬度磨削力和表面變質(zhì)層深度隨磨削參數(shù)的變化規(guī)律,觀察并分析了高溫合金工件磨削后的表面層微觀組織和顯微硬度的變化。結(jié)果表明:隨著砂輪線速度vs的增大,法向和切向磨削力均呈減小趨勢,白層厚度先增大后減小,在砂輪速度達(dá)到120m/s左右時,白層厚度達(dá)到最大值。隨著砂輪線速度繼續(xù)增大,白層厚度迅速下降。隨著磨削深度的增大,磨削力和白層厚度均增大。隨著工件進(jìn)給速度vw的增大,磨削力增大,而白層厚度則隨進(jìn)給速度的增大而減小。
軋制復(fù)合法制造金剛石-金屬復(fù)合體的研究
王明智 李曉普 徐高偉 趙玉成 閆寧
亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
燕山大學(xué) 材料學(xué)院 河北省秦皇島市 066004
摘 要:本文針對金屬結(jié)合劑金剛石工具制造過程中應(yīng)用軋制復(fù)合成型技術(shù)的可行性進(jìn)行了討論。重點(diǎn)討論了軋制復(fù)合法(下稱RC)試驗(yàn)過程中金剛石的破碎、姿態(tài)、分布情況及結(jié)合強(qiáng)度,評估了用于金屬結(jié)合劑金剛石胎體制造的可能性。
幾種超硬磨具用樹脂的使用性能研究
周華 尹育航 陶洪亮 向剛強(qiáng)
廣東奔朗新材料股份有限公司 佛山 528313
摘 要:本文對專用于超硬磨具用兩種聚酰亞胺樹脂粉和一種耐熱酚醛樹脂粉的使用性能進(jìn)行了研究,通過制成樹脂結(jié)合金剛石試驗(yàn)條和磨具成品,測試其彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、磨耗比、磨削面顯微影像結(jié)構(gòu)和磨具成品現(xiàn)場試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明:A樹脂力學(xué)性能優(yōu)異,具有優(yōu)良的磨耗比,適合要求比較耐磨場合;B樹脂流動性較好,密度稍低,樹脂磨具硬度稍軟,適合磨削要求較鋒利場合;C樹脂成型溫度低、密度低,樹脂磨具硬度軟,適合更鋒利的磨削場合及精磨和拋光。
烏克蘭新型聚晶AKTM在金剛石鉆頭中的應(yīng)用研究
劉志義1 鄢泰寧1 段隆臣1 Р. К. Богданов2
1 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院 430074
2 烏克蘭國家超硬材料研究所
摘 要:金剛石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)堅(jiān)硬巖石時所遇到的鉆進(jìn)效率低、鉆頭壽命短等問題,一直為鉆探界所關(guān)注。本文分析了新型聚晶材料АКТМ的物理-力學(xué)性質(zhì),進(jìn)行了在金剛石鉆頭中孕鑲針狀АКТМ的應(yīng)用。試驗(yàn)研究了АКТМ直徑對鉆頭鉆進(jìn)性能的影響,確定了最優(yōu)尺寸。室內(nèi)鉆進(jìn)試驗(yàn)表明,АКТМ的添加能夠有效提高金剛石鉆頭鉆進(jìn)硬巖的工作性能。
二維振動輔助劃切加工單晶硅之研究
江浩寧 柳世恒 王俊志
國立成功大學(xué)機(jī)械工程學(xué)系 62240
Email: n1893102@mail.ncku.edu.tw
摘 要:在晶圓封裝過程中,嚴(yán)重的切割道脆裂會破壞晶圓上既有之布線。因此,減少單晶硅劃切后切割道裂痕成長為重要的研究目標(biāo)。本研究利用振動輔助既有之劃切過程,探討振動量大小與工件進(jìn)給速度與單晶硅臨界切深之關(guān)系,量測分析切割道中脆性破壞及延性加工對表面粗糙度的影響,并將結(jié)果與傳統(tǒng)劃切過程做一比較。實(shí)驗(yàn)刀具選擇市售單晶鉆石劃切刀,加工材料則選擇單晶硅。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)振動輔助劃切加工可提升單晶硅的臨界切深,進(jìn)給速度越慢,深度方向振幅越大,可有效增加臨界切深值。除此之外,振動輔助劃切能降低單晶矽脆性破壞時的裂縫成長,并提升延性加工后之表面粗糙度至鏡面等級。
共鑄超硬材料砂帶“剛”“柔”組合的輝煌
安建民1 王光祖2 劉金昌2
1 鄭州瑞特金剛石砂帶有限公司
2 鄭州磨料磨具磨削研究所
摘 要:本文介紹了金剛石、立方氮化硼砂帶所具有的特性及國內(nèi)外發(fā)展情況。因超硬材料砂帶具有高效、精密、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保的特點(diǎn)。加之我國既是超硬材料大國,又是機(jī)械制造大國,具有開發(fā)和應(yīng)用超硬材料涂附磨具的優(yōu)勢,目前我國已研制成功超硬材料砂帶,為開展超硬材料砂帶磨削試驗(yàn)創(chuàng)造了條件,促進(jìn)我國制造業(yè)的發(fā)展。
水溶性金剛石研磨/拋光液及其應(yīng)用
王豪 王麗萍
鄭州磨料磨具磨削研究所 鄭州 450001
摘 要:本文重點(diǎn)介紹水溶性金剛石研磨液的基本特點(diǎn)、常用規(guī)格及其應(yīng)用領(lǐng)域、加工對象和加工機(jī)理。同時還介紹了作者研究成果及其應(yīng)用情況。
1200#樹脂金剛石砂輪背磨IC硅片的表面質(zhì)量研究
李克華 趙延軍 史冬麗 丁春生
鄭州磨料磨具磨削研究所 鄭州 450013
摘 要:亞表面損傷深度和表面粗糙度Ra值是表征IC硅片表面磨削質(zhì)量的兩個重要指標(biāo),其數(shù)值大小也反映背磨砂輪性能的優(yōu)劣。本文研究了國產(chǎn)和進(jìn)口1200#樹脂金剛石砂輪特性對背磨硅片表面磨削質(zhì)量的影響,包括硅片亞表面損傷深度和粗糙度的檢測方法,不同砂輪磨削后IC硅片亞表面損傷深度和表面粗糙度Ra值的檢測數(shù)據(jù),分析了砂輪磨削功率(電流值)與硅片亞表面損傷深度的對應(yīng)關(guān)系等。研究結(jié)果表明:國產(chǎn)1200號樹脂金剛石砂輪性能滿足工藝要求,其亞表面損傷深度為0.79µm,表面粗糙度值Ra為9.76nm;進(jìn)口砂輪亞表面損傷深度為1.55µm,表面粗糙度值Ra為11.811nm。
天然石墨合成金剛石特征研究
張曉琳1 傳秀云1 沈邦友2
1 北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院 北京 100871
2 湖北昌利超硬材料有限公司 鄂州 436000
摘 要:天然石墨是目前人工合成金剛石的重要原料,用于金剛石合成的天然石墨除對石墨結(jié)晶程度、粒度的要求外,對純度及有害元素的要求也非常高。金剛石合成工業(yè)中所用天然石墨應(yīng)具有極低灰分,同時雜質(zhì)的種類、含量及狀態(tài)都是影響金剛石品質(zhì)的重要因素。本文結(jié)合對天然石墨原礦、高純石墨及由其合成的金剛石進(jìn)行了光學(xué)顯微鏡、X射線粉末衍射(XRD)、碳硫分析儀、場發(fā)射環(huán)境掃描電子顯微鏡(FESEM)和電子能譜(EDX)等測試分析,研究了天然鱗片石墨作為合成金剛石碳源的特點(diǎn),認(rèn)為天然鱗片石墨純度、粒度以及雜質(zhì)硫元素等對合成金剛石特征和性能有重要影響。
環(huán)型刀具液動壓拋光法于鏡面拋光之研究
王述宜 謝孟修
正修科技大學(xué)機(jī)械系
摘 要:本文對新式環(huán)形刀具液動壓拋光法鏡面拋光進(jìn)行可行性之研究,以期能發(fā)展刀具磨耗不影響加工率的新式拋光法,將應(yīng)用于精密模具與光學(xué)組件的拋光。此法將原先液動壓拋光法的刀具形狀(圓球狀刀具)改進(jìn)為環(huán)形刀具,以減少刀具磨耗對加工率的影響。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知,環(huán)形刀具液動壓拋光加工因?yàn)榫哂械毒吣ズ牟挥绊懠庸ぜ庸ぢ实奶攸c(diǎn),所以加工重現(xiàn)性佳。此法更可有效降低試片的表面粗度,成功地拋光出Ra 4.4 nm 的光滑鏡面。
從新產(chǎn)品看我國高速高效精密超硬材料磨具制造技術(shù)的新進(jìn)展
劉明耀 魯 濤 李克華 閆 寧 趙延軍王永寶
鄭州磨料磨具磨削研究所 鄭州 450001
摘 要:本文介紹了“十一五”期間我國高速高效精密超硬材料磨具制造領(lǐng)域突破的新技術(shù)、開發(fā)的新產(chǎn)品及其應(yīng)用效果,并對該領(lǐng)域未來發(fā)展趨勢做了簡要分析。
爆炸納米多晶金剛石的特征及應(yīng)用
張 凱 張路青
中國大連凱峰超硬材料有限公司 大連 116025
摘 要:通過掃描電鏡、原子力顯微鏡、和透射電鏡展示出這種金剛石的形貌特征,并用可估出粒度的Scherrer公式與顯微鏡下圖象相對照,確定金剛石的特性粒度為50nm(30-70nm),通過100萬倍的透射電鏡分析,確認(rèn)在原子力顯微鏡看到的顆粒是由3.5-6nm的小晶核以不飽和鍵聚晶而成。完成的拋光試驗(yàn)和工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果很好,滿足技術(shù)要求。給出了石墨向金剛石相變時固相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的模型。
納米金剛石發(fā)動機(jī)油精用于瓦斯氣發(fā)電機(jī)組的良效
張書達(dá) 張文剛
天津市乾宇超硬科技有限公司
摘 要:我國的低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位。但其中一個重要問題是發(fā)動機(jī)油消耗較大,維修費(fèi)用高,這在一定程度上阻礙了它的發(fā)展。使用納米金剛石發(fā)動機(jī)油精使此問題得到重大突破。它使機(jī)油消耗率降低了42%,并且減少了易損件的更換,大大延長了發(fā)電機(jī)組的工作時間。