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金刚石的晶体质量评定探究

分别选用辽宁瓦房店原生矿产出金刚石、 湖南砂矿产出金刚石、CVD合成金刚石、高温高压合成金刚石各1颗，采用红外光谱、高分辨率X射线衍射、拉曼光谱和正交偏光显微观察的分析方法，对其晶体质量进行了研究。通过比较金刚石1332.5cm-1 拉曼本征峰的实际位移与理论位移，四颗金刚石均存在一定的内应力， 高温高压合成金刚石的内应力小于其它三颗金刚石；金刚石拉曼本征峰的半高宽比对表明，四颗金刚石均存在较多晶格缺陷，其中湖南砂矿产出金刚石缺陷明显；采用双轴晶ω扫描方式测试了四颗金刚石｛004｝面的摇摆曲线，并估算其晶面族的晶面间距，结果显示高温高压合成金刚石｛004｝面的晶面间距大于其它三颗金刚石，可能是因孤氮所致；由金刚石摇摆曲线半高宽计算出内部平均位错密度值表明，高温高压合成金刚石最低，而瓦房店产出的金刚石内部平均位错密度最大，且含有亚晶界，这一结果与其异常双折射现象一致。

  • 2022-01-29
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金刚石晶体生长研究进展

介绍利用高温高压（HPHT）合成高质量金刚石单晶和化学气相沉积法（CVD）制备金刚石薄膜的设备、方法、工艺参数以及热丝CVD和微波等离子体CVD的优缺点；P型和N型金刚石掺杂研制现状。重点介绍N型金刚石掺杂的困难，氮、锂、钠、磷、硫等杂质的掺杂效果，共掺杂对于金刚石薄膜的影响，以及近年来P型和N型掺杂取得的成果。

  • 2022-01-29
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陶瓷结合剂cBN高速砂轮受力分析

　陶瓷结合剂cBN砂轮工作速度一般在80m/s以上，为了保证砂轮的安全运行，砂轮本身必须具备一定的强度。文章分别探讨了陶瓷基体和铝合金基体的cBN砂轮，并进行了空转状态下的受力分析，分析结果表明,陶瓷基体在80m/s的工作条件下，很难满足要求，铝合金基体能有效提高砂轮的工作速度，降低对工作层的强度要求。

  • 2022-01-29
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超声波在电镀金刚石钻头工艺中的应用与研究

在常规电镀液中引入超声波技术，通过超声波电镀金刚石钻头与普通电镀金刚石钻头在制造周期、镀层表面形貌、镀层显微硬度及综合钻进性能的对比表明：超声波电镀金刚石钻头的制造周期缩短近50%、镀层的显微硬度提高近100%；同时，超声波电镀金刚石钻头的综合钻进性能也增强了近25%，产品有巨大的市场价值和良好的应用前景。

  • 2022-01-29
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未来超硬材料磨具应向“五超”方向发展

未来超硬材料磨具应向高速、高效、高精密方向发展。郑州磨料磨具磨削研究所在超高速陶瓷CBN砂轮制品的关键技术方面取得了突破性进展。自主研发产的高强陶瓷结合剂及其制备技术，产品满足使用速度达到160m/s的超高速磨削加工更要求，实现了精密成型磨削用砂轮不同部位的均匀磨损；开展了新型高性能结合剂、超硬磨料的优选、砂轮制造工艺及检测技术、磨削试验等研究，研究了曲轴、凸轮轴高速、超高速磨削用陶瓷结合剂CBN砂轮和树脂/金属复合结合剂金刚石砂轮，并实现了工程化应用；在高强陶瓷结合剂、树脂/金属复合技术等方面突破了多项关键技术，取得了一批创新技术成果。产品已替代进口同类产品，其技术成果达到了国内领先水平。

  • 2022-01-29
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聚晶立方氮化硼材料的性能及其应用

立方氮化硼材料是1957年由美国通用电器公司首次人工合成的新型无机材料，是继人造金刚石问世之后人工合成的硬度仅次于金刚石的超硬材料。它具有高的硬度、热稳定性和化学惰性，以及良好的透红外性等优异性能，因此对合成立方氮化硼的研究已成为材料研究领域的一个热点。目前合成立方氮化硼材料的主要方法有高温高压法、气相沉积法、水热法等。高温高压法是传统的在高温高压下利用立方氮化硼的热稳定区合成立方氮化硼的方法；气相沉积法和水热法则是在低温低压下进行。气相沉积是一种利用CVD方法合成CBN膜的技术；水热法是在低温低压条件下在水溶液中利用反应耦合效应合成立方氮化硼微晶的方法，这种情况下合成的是纳米级的立方氮化硼晶体材料，应用领域具有局限性，并且该项技术目前的发展还不成熟。由于高温高压合成立方氮化硼材料的技术相对发展已经成熟完善，目前国内外仍然主要采用这种方法合成立方氮化硼材料。

  • 2022-01-29
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偶联剂处理对金刚石树脂砂轮磨削性能的影响

本实验采用NaOH溶液对金刚石磨料进行了预处理，并用硅烷偶联剂进行表面改性，对改性后的金刚石磨料制造的树脂砂轮的磨削比和磨削效率进行了研究。结果表明，在干磨的条件下，改性后的金刚石磨料对砂轮磨削比的提高显著，磨削效率基本不变。通过显微镜观察磨削后的砂轮表面形貌，发现树脂对改性后的金刚石颗粒把持力增大，磨粒脱落减少，与仅用硅烷偶联剂处理的金刚石砂轮相比，其磨削比提高了50%。

  • 2022-01-29
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如何提高金刚石拉丝模具的使用寿命

金刚石拉丝模具有两种，一种是天然金刚石模具，天然金刚石具有硬度高、耐磨性好的特点，拉制的线材表面光洁度很高，由于天然金刚石在结构上具有各向异性，导致其硬度也呈各向异性，使模孔的磨损不均匀，制品不圆整，加之价格昂贵、稀少，一般用作表面质量要求高的细线拉线模或成品拉线模；另一种是人造聚晶金刚石模具，人造聚晶金刚石是无定向的多晶体。它具有硬度高，耐磨性好，抗冲击能力强的优点。在硬度上不存在各向异性，磨损均匀，模具使用寿命长，适用于高速拉拔。由于国产聚晶模坯存在晶粒粗大、抛光性能差等质量问题，目前国内厂家多使用聚晶模作过渡模，而不用作成品模。但随着聚晶模内在质量和加工水平的提高，有取代昂贵的天然金刚石作成品模使用的趋势。

  • 2022-01-29
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