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金刚石砂轮的现状与展望

　金刚石、CBN砂轮是超硬材料工具中最典型的一种工具，是以金刚石或CBN为磨料，借助于结合剂或其它辅助材料，在一定的生产条件下制成的具有一定形状、性能和用途的产品。金刚石、CBN砂轮按结合剂种类主要可分为金属结合剂、陶瓷结合剂、树脂结合剂。随着超硬材料工具技术的发展，其可加工的对象几乎囊括了所有的已知材料，大大提高了各种机械精密加工领域的加工效率、加工质量，尤其是作为高速、精密、数控、微细加工等先进制造技术的重要组成部分，其应用主要有两大领域：一是硬脆材料加工领域，主要指蓝宝石、单晶硅、多晶硅、磁性材料、碳化硅、耐火材料、玻璃、地质钻探等硬脆材料加工领域；二是各种机械精密加工领域，主要指电子、机械、汽车、新能源等精密加工领域。按其用途的不同，又可分为：金刚石磨削砂轮、金刚石锯切砂轮片、金刚石钻探刀头等几个大类。

  • 2022-01-28
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碳化硅单晶衬底精密加工技术研究

SiC 作为第三代半导体材料的核心之一，是半导体界公认的“一种未来的材料”，是 21 世纪有广阔发展潜力的新型半导体材料 [1]。与 Si、GaAs相比，具有禁带宽、导热率高、电子饱和漂移速率大、化学稳定性好等优点，被用于制作高温、高频、抗辐射、大功率和高密度集成电子器件。利用其宽禁带的特性还可以制作蓝、绿光和紫外光的发光器件和光电探测器。本文简单介绍了 SiC 材料的结构和特性，以及其在半导体领域的应用，重点分析研究了 SiC单晶衬底精密加工技术，即减薄 - 研磨 - 抛光技术的方法、原理，以及加工工艺参数对衬底加工效率及表面质量的影响，对提高 SiC 单晶衬底加工工艺具有重要的指导意义。

  • 2022-01-28
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钎焊气氛对金刚石钎焊性能的影响研究

主要利用Cu-10Sn-5Ti钎料粉末，在空气、Ar气保护和真空气氛下分别对金刚石进行钎焊试验，通过扫描电子显微镜观测金刚石钎焊形貌、X射线衍射仪分析界面生成物成分、激光拉曼光谱仪检测金刚石石墨化程度、磨损试验分析金刚石破损形式等手段，考察研究不同钎焊气氛对金刚石钎焊性能的影响。试验结果表明，在空气中钎焊时，钎料粉末出现了一定的氧化，生成的氧化膜阻碍了界面反应的充分进行，对钎焊性能有一定的影响，金刚石也出现了较严重的热损伤，磨削过程中出现了少数部分颗粒脱落的情况；而在Ar气保护和真空钎焊时，钎料充分润湿和铺展，实现了对金刚石的高强度把持，金刚石石墨化程度很小，金刚石主要经历了完整、小块破碎、大块破损、磨平等正常磨损形式，金刚石利用率高。

  • 2022-01-29
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橡胶结合剂金刚石磨具及其用途

乌克兰科学院超硬材料所研制出了一系列橡胶结合剂磨具。这些橡胶结合剂磨具主要用于对钢、铸铁、有色金属及合金零件，非金属材料（宝石、大理石、花岗石）进行磨削、抛光、振动抛光、珩磨、珩齿和修饰加工，以及磨削难加工气热涂层。由于橡胶结合剂金刚石磨具可以制成各种弹性，复杂形状，多层的耐磨损工具，因而不烧伤加工表面，在工件加工表面可形成避免应力集中的最佳微地形，从而延长被加工件使用寿命，因而这种磨具获得了广泛应用。

  • 2022-01-29
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单点金刚石车削技术的研究

金刚石车削加工时，由于单晶天然金刚石非常坚硬而尖锐，可以认为材料的去除是在一个很薄的剪切区域内的剪切过程。认为在加工时不产生切削刃接触区，而且没有边缘的流动变形，这一剪切区从切削端向前延伸。光滑的金刚石尖端可以使加工表面具有最小的残余应力和理想的粗糙度。

  • 2022-01-29
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不同结合剂金刚石砂轮磨削氧化铝陶瓷工艺实验研究

本文利用树脂、青铜、铸铁三种结合剂金刚石砂轮，以氧化铝陶瓷为加工对象，通过研究各自的磨削比、磨削力、磨削表面粗糙度等指标，进行了三种结合剂砂轮的磨削性能比较，发现铸铁结合剂金刚石砂轮和ELID（在线电解修整）磨削方法比较适合氧化铝陶瓷等硬脆材料的磨削（尤其是精密磨削）。

  • 2022-01-29
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CBN热稳定性和其晶形及晶面结晶程度之间的关系

CBN的热稳定性是决定CBN性能的重要指标之一，本文应用矿相显微镜和差热分析的方法，研究了CBN 热稳定性和其晶形及晶面结晶程度之间的关系，研究表明：（1）相同粒度的CBN晶体，晶形完整，表面洁净，光泽度好，透明度好,等积形比例高者 ,其晶体的热稳定性也高 ,反之则低。（2） 晶面结晶程度高者 ,热稳定性亦高 ；如果晶面有大量微孔，说明其晶面的结晶程度相对较低 ,则热稳定性降低。（3）粒度相同且晶形完整程度一致的晶体，其热稳定性并不一定相同 ,还要看晶面结晶程度的高低。在反光显微镜下 ,可以根据晶面微气孔分布多少定性地判断出晶面结晶程度的相对高低。反光显微镜的使用弥补了体视镜或生物显微镜的不足，为CBN晶体热稳定性的快速确定提供了更科学可靠的手段 。

  • 2022-01-29
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提高钎焊金刚石工具质量的研究进展

详细地介绍了当前国内外钎焊工具的研究进展 ,主要包括 :钎料组分选用 ,激光钎焊 ,表面镀覆金刚石的采用 ,钎焊工艺条件的优化 ,磨粒均匀 /有序排布的实现 ,钎焊内应力的消除等 ,最后提出了目前亟待解决的问题。 文中对众多的钎料合金 ,按照钎焊结合的实现原理 ,分成了两大类 ,即碳化钛类和碳化铬类 ,比传统的以合金组分划分显得更为简单而清晰。 在新工艺方面着重介绍了采用激光束作为热源进行钎焊 ,激光钎焊加热速度快 ,能有效降低金刚石石墨化进程 ,而且能避免整体加热时工件易变形的特点 。

  • 2022-01-29
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