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金刚石表面处理的应用和发展

以真空微蒸发镀覆技术为核心，围绕各类高性能超硬材料工具的不断开发应用，目前已经形成了超硬磨料镀覆系列产品。包括镀覆一层金属的超硬磨料，如镀钛、镀钨的金刚石；镀覆合金的超硬磨料，如镀钛———铬合金的金刚石；真空微蒸发镀覆之后再经电镀形成的多层复合镀超硬磨料，如复合镀Ti-Ni的金刚石等。这些系列镀覆产品分别适用于金属粉末烧结工具、钎焊工具和树脂结合剂工具，对于提高工具质量、降低制造成本和新产品开发有显著作用。新近研制成功的一种适用于树脂结合剂工具的刚玉涂覆的超硬磨料，克服了镀镍、镀铜超硬磨料镀覆成本高及使工具变钝的缺点，是树脂工具升级换代的新产品。

  • 2022-01-31
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超硬磨料磨具修整技术的新进展

在线电解修锐法简称ELID法（Electrolytic in -process Dressing）。ELID修锐法是近年来金属结合剂类超硬磨料修整技术的一项新成就，由日本理化研究所大森（H．Ohmori）教授研制成功的。利用ELID法在线修锐金刚石砂轮磨削硅片陶瓷或其他超硬材料，目前已可以达到镜面的加工水平。

  • 2022-01-31
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陶瓷结合剂CBN砂轮研究进展

立方氮化硼（CBN）和金刚石磨料作为超硬材料，以其优异的性能在磨削、切削领域得到广泛的应用。而立方氮化硼（CBN）磨料和金刚石比较，其良好的导热性和耐热性以及对铁族金属的化学惰性，使其应用领域得到大大的拓展。在立方氮化硼（CBN）的各种超硬制品中，陶瓷结合剂CBN砂轮不仅具有切削锋利、磨削力小、生产效率高、使用寿命长、易于整形与修锐、磨削精度高等优点，而且还具有磨削时工件温度低，能消除残余拉应力而产生残余压应力，使工件耐用度得到提高的特点。因而受到世界广泛关注，成为世界上磨削工具产品研究开发的热点。从目前的研究状况来看，陶瓷结合剂CBN砂轮的研究主要集中在以下几个方面。

  • 2022-01-30
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金刚石绳锯的锯切轨迹及锯切机理研究

本文从理论上分析了金刚石绳锯的锯切轨迹及锯切机理，并对大理石和花岗石进行了锯切试验，以验证理论分析的结果。理论分析和锯切试验均表明：（1）金刚石绳锯的锯切轨迹近似为圆的渐开线，锯切过程中单位长度绳锯对石材的压力、绳锯张紧力决定了该渐开线的形状；（2）金刚石绳锯锯切线速度高，锯切过程中单颗粒金刚石施加在石材上的压力很小，不足以使石材产生体积破碎，切屑细小。其主要碎岩方式是赫兹破碎（Hertzian fracture），通过高速磨削实现锯切。根据金刚石绳锯的碎岩机理，锯切时应适当控制绳锯拉力和绳锯线速度．选用耐磨蚀性好的金刚石和胎体，保证良好冷却，以提高锯切速度，延长绳锯寿命。

  • 2022-01-30
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半导体晶片的金刚石工具切割技术

晶片切割是半导体加工的重要工序，它直接影响到晶片的成本、质量以及各种性能。目前，晶片切割主要的方法有金刚石内圆切割和线切割。本文详细介绍了内圆切割和线切割系统的特点、存在的主要问题及其改进方法。内圆切割具有切片精度高、径向和晶片厚度方向调整方便、加工成本低等优点，改进装刀方法，提高刀片的安装精度，可刀片受力均匀，有效减小锯切损伤程度。线切割是最新发展的一种晶片加工方法，具有多片切割效率高、损伤层厚度小等优点，在大直径（？≥200mm）薄（厚度≤0．3 mm）晶片的加工中有着广泛的应用前景。提高切割线的刚度，减小线的横向振动，可提高线切割精度和切割线的利用率。

  • 2022-01-30
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金刚石镀覆工艺与使用效果的关系

本文通过原子力显微镜（AFM）、X一射线衍射仪（XRD）、能谱仪（EDS）等分析了真空微蒸发镀Ti的镀覆过程及镀层结构。揭示了与其它金刚石表面镀覆工艺的区别，通过大量试验，证明了真空微蒸发镀覆正常条件下对金刚石性能有利的影响，即大幅度降低了金刚石在试验条件下的脱落率，提高了小块破碎率。同时也指出了镀覆温度过高造成金刚石大块破碎率异常增加进而影响工具使用性能的原因。本文认为只有正常的镀覆温度才可显示真空微蒸发镀覆的效果。

  • 2022-01-30
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超硬磨料工具的真空钎焊制作方法

目前，超硬磨料钎焊工具的应用已从过去的玻璃、石材和陶瓷加工业，扩大到了硅材料、蓝宝石、碳纤维复合材料、塑料、聚酯复合板、橡胶、耐火材料、铸铁等加工业，其用量正日益增多。值得一提的是，在钛合金、锰钢合金和金属陶瓷等难加工的材料业，超硬磨料钎焊工具的使用具有其独特的优势。超硬磨料钎焊工具的特点就是锋利、效率高、排削能量大、工作温度低和单磨粒把持力强、使用寿命长。

  • 2022-01-30
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纳米金刚石作为抛光材料的应用

抛光是金刚石应用的传统领域，即便在今天，抛光包括超精磨仍是仪表和机械制造工艺过程中的一个最重要环节。可是，常用的磨料颗粒尺寸均大于0.1μm（100nm），已不能满足高级光学玻璃、晶体、宝石和金相表面的超高精度的表面加工。纳米金刚石兼具有金刚石和纳米颗粒的双重特性。纳米金刚石的易团聚性是严重影响其未能大量应用的重要原因。分散与分级技术是其能否实实在在服务于现代工业和科学技术的关键。初步研究结果表明，纳米金刚石应该是一种理想的超精抛光材料。本文对其发展现状，团聚与分散及其初步应用的效果等做了简要的阐述。

  • 2022-01-30
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