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树脂结合剂金刚石砂轮磨削蓝宝石的磨损过程研究

蓝宝石具有优良的物理性能、光学性能、电学性能和力学性能，广泛应用于窗口、照明和半导体衬底等领域。同时作为氮化镓外延生长的衬底材料，在完成电极制备工艺后，需要对蓝宝石衬底进行背面减薄，以提高器件的散热性能，超精密磨削技术在快速减薄中具有去除速率高及可控性好等优势。蓝宝石快速减薄磨削主要使用金刚石砂轮，其中树脂结合剂金刚石砂轮因其原料来源丰富、成型简单、自锐性好、效率高、成本低等优点在金属、树脂、陶瓷3大种类砂轮中占60%～70%份额。砂轮的性能一定程度上决定了蓝宝石减薄磨削中的磨削效率及磨削后蓝宝石表面质量，而砂轮的磨损形式及砂轮的磨损过程决定磨削过程的稳定性。

  • 2022-02-05
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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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人造金刚石磨料精密分级分选技术研究

金刚石磨粒的强度和破碎性能主要取决于其晶形及其规则程度和完整性、内部缺陷及杂质含量和分布形式等。要使磨粒在粒径、性能等方面尽可能一致，必须进行分级分选处理。本文论述人造金刚石磨料的基本性质和与其相关的基本性能特性；在采用振动选形技术的基础上，对应用磁分离技术、引入重液分离技术、探索浮选技术和应用选择性破碎原理及强化筛分分级几方面进行了探讨。提出了人造金刚石磨料精密分级分选的基本方法和一般原则。实践表明，这些方法是有效的和可行的。

  • 2022-01-30
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金刚石粒度对金刚石锯片性能的影响

根据锯切过程中锯片的金刚石粒度与切屑厚度之关系论述金刚石粒度对锯片性能的影响，主要包括锯切率、使用寿命、功率消耗。在关于金刚石粒度的表示方式中，指出单纯以目数表示金刚石粒度的局限性和以每克拉颗粒数（PPC）表示金刚石粒度的重要性。

  • 2022-01-29
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切削不同铸铁材料的PCBN超硬材料刀具磨损研究现状

基于聚晶立方氮化硼（PCBN）超硬材料刀具的高硬度、良好的耐磨性及化学稳定性，其在汽车制造领域的应用变得越来越广泛。对国内外学者们使用PCBN超硬材料刀具加工灰铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁的研究现状进行总结分析，主要从刀具材料、工艺参数、工件材料、切削环境及加工方式等几个方面对PCBN超硬材料刀具切削加工3种铸铁时的磨损机制进行讨论，最后总结了切削不同种类铸铁材料时刀具的磨损情况。

  • 2022-01-29
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往复式电镀金刚石线锯切割单晶硅片特性研究

通过往复式电镀金刚石线锯切割单晶硅片实验，分析了切片表面的微观形貌特点，研究了锯丝速度与进给速度对硅片的表面粗糙度、总厚度偏差（TTV）、翘曲度与亚表面损伤层厚度（SSD）的影响规律。结果表明：线锯锯切时材料以脆性模式去除，锯切表面的微观形貌呈现部分沟槽与断续划痕，并存在大量凹坑；锯丝速度增大，进给速度减小，表面粗糙度与SSD减小；锯丝速度增大，进给速度增大，硅片的翘曲度也随之增大；硅片TTV值与锯丝速度和进给速度的匹配关系相关。

  • 2022-01-29
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超声波电镀金刚石钻头工艺研究

为了缩短电镀孕镶金刚石地质钻头的生产周期并改善其性能，进行了超声波作用下电镀金刚石钻头的工艺研究。研究了超声波作用下的镍/金刚石复合电镀工艺，确定了超声波电镀金刚石钻头的制造工艺流程，并根据确定的工艺试制了Φ75.5/49绳索取心钻头进行野外钻进试验。研究结果表明：对于各种粒度的金刚石，当金刚石在静止条件下被预复合包镶至约1/5粒径处时，可以开始超声波复合镀，此时金刚石将不会被超声波振落；施加超声波后，一天至少可以加4层金刚石，相比于常规电镀工艺，钻头生产周期缩短一半以上。野外钻进试验结果表明，相比于普通电镀钻头，超声波电镀钻头钻进时效提高了33%，钻头寿命提高了54.6%。

  • 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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