首页>中文会议>工业技术>第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会

第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会

召开年：2015
召开地：辽宁通辽
出版时间： 2015-08-14

主办单位：中国材料研究学会

会议文集：第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会论文集

会议论文

热门论文

全部论文

最新会议

更多>>

全选（0）

1.金属结合剂强度和微形变对薄壁工程钻性能的影响
- 张许红;侯俊彦;王成军;李忠林;林强
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：业内以烧结致密度、硬度和抗弯强度对金属基金刚石工具的工艺性予以表征,这种"静态"指标评价方式简易但不精准,尤其对工具的使用性能设计无指导意义.笔者尝试在薄壁工程钻上以抗弯载荷-挠度这一"动态"指标,模拟实际工况中工具的金属结合剂受力行为,辅以电镜形貌检测,寻求一种不必进行钻切试验即可量化评价工具工艺与使用性能的方法.本文重点研究了Co单质及Co60Fe30Ni10、Co50Fe30Cu10Ni10雾化预合金粉三种结合剂,随烧结温度的不同其抗弯载荷-挠度曲线产生的变化,对在实际工况中的薄壁工程钻受力行为进行分析,推导出金属结合剂强度和挠度公式,并通过钻切试验对其进行验证.结果表明:1)Co结合剂在700℃烧结时,其抗弯载荷/挠度分别为1.55KN/0.6mm,较Co60Fe30Ni10与Co50Fe30Cu10Ni10两种全预合金结合剂表现出良好的低温烧结性能,后者在700℃烧结时,其抗弯载荷和挠度分别低于0.6KN/0.2mm;2)经试验验证,确定适用于薄壁工程钻结合剂的强度、挠度表征公式分别为Q=K·T/0.44·Co·β·D·PPC·R·As·Ad,δ=K1·Q;3)Φ63规格薄壁工程钻金属结合剂最佳的抗弯载荷/挠度为1.6-2.8KN/0.8-1.5mm.
2.脉冲加热惰气熔融-热导法测定金刚石微粉中的氧氮含量
- 侯红霞;杨倩倩;郭飞飞
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：目前,金刚石微粉在切削、磨削、钻探等领域的应用日趋广泛,国内外市场需求也有所扩大.文章采用脉冲加热惰气熔融-热导法测定金刚石微粉中的氧氮含量,对分析功率、助熔剂等进行了研究,研究表明:在称样量为0.02～0.05g,镍助熔剂为0.37g,分析功率为5.5kW的条件下,建立了用脉冲加热惰气熔融-热导法同时测定金刚石微粉中氧和氮含量的方法.对金刚石微粉样品中氧和氮进行了9次测定,其测定结果的相对标准偏差分别为2.36％和4.08％.结果与脉冲加热惰气熔融-质谱法所得氧和氮的测定值一致.
3.用固体材料制作工具胎体新工艺的特点及优势
- 侯家祥
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：简介了金刚石工具传统的制造工艺流程及其存在的弊端;列述了为克服传统工艺的相应弊端,国内外相关业者已经或正在探求的创新之路.文中详细介绍了公司于2014年开发成功的一成果,系采用"固体材料"替代传统的"粉体材料",作为金刚石工具胎体基料的新工艺特点及优势,包括,表明简化工艺流程的"新、旧工艺流程的对照图",可有效提高产品使用性能并获得显著的经济与社会效益的情现,如可提高工具的锋利性与耐用度高达30％-50％,并更有利于稳定产品的质量、提高工具使用性能的广谱性以及安全使用的可靠度.此外由于简化加工流程并实现高的生产率,从而节省了人力、物力与能耗,可大幅度降低成本:当制造中低档性能产品时,可降低70-90％,而制造高档性能产品的成本,约为传统产品成本的1/30.新工艺所采用的"固体材料",视多方面的不同要求,系采用固态致密的金属、高分子材料或是其复合体.开发的此新工艺成果表明,业已突破传统制造工艺的束缚,为金刚石工具实现高效、低碳、低成本的制造,开辟出一条全新之路.
4.化学法制备超细铁粉在金刚石工具中的应用趋势
- 李立刚;王振明;冯海洲;乔玉龙
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：利用化学法制备粒径在3μm左右的超细铁粉,其铁含量达到98.2％,比表面积大,烧结活性强.本文通过添加超细铁粉制作铁基胎体配方进行烧结实验,研究其烧结性能和合金化效果;通过测试胎体物理性能测试,研究超细铁对胎体的力学性能和耐热性的影响;通过对比切割实验,探讨了超细铁粉铁基胎体配方在使用性能上的提高.
5.TiN1-x与共价键金属碳化物的固溶
- 王明智;徐帅;乔丽娜;赵玉成;邹芹;贾光;刘明月;付涛
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：本文通过改变配比及温度,以XRD分析为主要手段,结合XRD谱图及晶格常数变化,研究了共价键金属碳化物(VC,Mo2C,TaC,和NbC等)与非化学计量比TiN1-x在不同温度及配比条件下的固溶变化过程.结果显示,TiN0.3与强共价键过渡金属碳化物在高浓度N空位缺陷结构与温度的作用下,发生类似于TiN0.3与AlN界面区域的元素扩散.TiN0.3与VC,Mo2C,TaC,和NbC混合烧结产生不同程度固溶,分别形成均一面心立方(fcc)结构的(Ti,V)(C,N),(Ti,Mo)(C,N),(Ti,Ta)(C,N),和(Ti,Nb)(C,N).高浓度N空位缺陷结构促进了TiN1-x与VC,Mo2C,TaC,和NbC强共价键过渡金属碳化物的固溶.在1200-1700℃的温度范围内,温度的升高促进了固溶反应的进行.TiN0.3与任意比例的VC可在较低温度下形成(Ti,V)(C,N)化物.TiN0.3与六方结构的Mo2C可形成(Ti,Mo)(C,N)如化合物,Mo2C含量的升高导致了两相不互溶区的出现.TiN0.3与TaC可在较高的温度下形成(Ti,Ta)(C,N)化合物,TaC含量的变化导致了两相不互溶区的出现.TiN0.3与NbC可在较高的温度时形成(Ti,Nb)(C,N)化合物.通过本文研究,对高熔点共价键金属碳化物的低温烧结提出了新的方法,为这类化合物在PcBN结合剂方面的应用提供了理论基础.
6.超薄金刚石带锯镀层均匀性研究
- 秦建新;陈超;林峰;肖乐银;彭少波
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：本文通过有限元计算方法对复合电沉积制备超薄金刚石带锯过程进行了模拟计算分析,并与实验结果进行对比.结果表明:复合电沉积制备超薄金刚石带锯(d≤0.2mm)过程,超薄边引起的最高电流密度比最低电流高出3倍,后随镀层的增厚差距逐渐减小,高电流密度区的电流密度先快后慢下降,低电流密度区电流密度先慢后快增高;镀层增厚过程为顶端沉积速率先快后慢,底部沉积速率先慢后快,引起顶端与低端厚度约2倍差距;平均电流密度等效面顶部位移中间面外侧底部位于中间面内侧.最后与实验测试结果对比,模拟计算结果与实验测试结果相符.
7.飞片下的空气形成的'超强高速气流刀'
- 张凯;张路青
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：本文揭示了一次超乎异常的实验现象:飞片在四周完全临空的空间中高速向下飞行时,飞片下方常压下的空气很难从四周排出,最终在飞片与靶板间隙内受到绝热压缩,产生"超强高速气流刀".文中详述了实验的过程与现象,并用气体绝热压缩的理论导出了受绝热压缩的气体压力与质点速度值.从而建立了产生"超高速气流刀"的理论.
8.复合金刚石薄膜涂层铝塑复合管拉拔模的制备及应用
- 王新昶;申笑天;赵天奇;孙方宏;沈彬
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：随着内孔热丝化学气相沉积(Hot filament chemical vapor deposition,HFCVD)金刚石薄膜沉积技术的发展,金刚石薄膜涂层拉拔模具在电线电缆、金属管线拉拔行业得到了越来越广泛的应用,在传统硬质合金拉拔模具内孔表面沉积金刚石薄膜可显著提升模具的耐磨损性能、降低拉拔过程中的摩擦系数.本文选取一种新型的高性能三层复合金刚石薄膜,即硼掺杂微米-未掺杂微米-未掺杂纳米复合金刚石(boron-doped micro-crystalline,undoped micro-crystalline and undoped nano-crystallme composite diamond,BDM-UM-UNCD)薄膜作为铝塑复合管拉拔模具内孔工作表面的耐磨减摩保护涂层,该薄膜具有优异的综合性能,包括良好的附着性能,较低的表面粗糙度,较高的表面可抛光性,较高的表面硬度以及在水润滑条件下很低的摩擦系数和优异的摩擦学特性.表征结果表明,采用仿真优化的沉积参数在该拉拔模具整个内孔表面沉积了厚度较为均匀(19～24μm)的复合金刚石薄膜,尤其是在主要的工作区域沉积了厚度均匀、质量优异的复合金刚石薄膜;采用机械抛光可以便利地将内孔薄膜抛光到Ra～45nm的表面粗糙度以下.油润滑及水润滑条件下拉拔铝塑复合管的应用试验结果表明,相比于未涂层及其他类型金刚石薄膜涂层拉拔模具而言,该复合金刚石薄膜涂层模具具有很长的使用寿命,并且表现出极佳的应用效果.
9.二氧化硅包覆超细金刚石的制备及在陶瓷基体中的分散性
- 赵玉成;赵东鹏;王明智;邹芹;王丽萍;苗卫朋;李亚朋
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：通过St(o)ber法成功合成SiO2包覆超细金刚石(粒度为100-200nm)复合体.利用X射线衍射仪、差示扫描量热法、透射电子显微镜和场发射扫描电子显微镜分别对样品进行表征.结果显示,超细金刚石/SiO2复合体为核/壳结构,外壳为厚度约5nm的无定形态SiO2,且超细金刚石经SiO2包覆后,其热稳定性比原始超细金刚石提高了约101.0℃.相对于原始超细金刚石,包覆处理后的超细金刚石在多组份无机盐水溶液可以稳定分散时间至少达到48h,并且在陶瓷基体(空气气氛,680℃热压烧结)中也能达到均匀地分散.
10.超硬材料制品金属结合剂发展现状及未来发展需求
- 董书山;王飞;乔翠娅
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：本文简要介绍超硬材料制品金属结合剂的国内外发展现状,阐述了目前单质金属粉末及预合金粉末的质量状态及评价体系对制品性能的影响,并提出了今后超硬制品用金属粉末的发展方向.
11.高强度低成本石油钻头胎体配方的研究
- 赵永明;李亮
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：本文通过石油钻头胎体配方的研究,介绍以铁(Fe)为主,以碳化钨(W2C)为辅做配方骨架材料;以铜(Cu)镍(Ni)为粘结剂和浸渍合金,研制了三种高性能石油钻头胎体配方.在研制过程中,首先研制出预合金粉末,测出配方的抗弯、抗冲击韧性等性能、最后试制钻头.通过实验结果表明:三种配方的抗冲击韧性和抗弯强度都远高于行业标准的要求,进行钻头试制成功.新配方的成本比现用的胎体降低1/3以左右.本项目研究成功在钻头制造中取得了突破性进展,提高了钻头在井内复杂环境下的工作能力,并降低了钻头成本.
12.金刚石与硅烧结制备金刚石/碳化硅复合材料
- 徐世帅;张旺玺;梁宝岩
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：采用硅粉和金刚石微粉为原料,在氩气保护的管式气氛炉中烧结制备得到金刚石/碳化硅(Diamond/SiC)陶瓷复合材料.结果表明:硅粉与金刚石的混合料,在1410℃进行气氛烧结后,物相图谱中并未有SiC的特征峰出现;烧结温度为1450℃时,在金刚石表面会有SiC物相生成,且随温度提高,金刚石/碳化硅(Diamond/SiC)陶瓷复合材料产物中碳化硅的含量也会相应增加.通过在硅粉与金刚石微粉的混合料中,添加适量的铝粉(7wt％),然后在1300℃、1350℃和1410℃氩气保护气氛条件下进行烧结,均有SiC物相生成;与未添加铝粉的混合料烧结产物相比,铝粉的添加促进碳化硅在低于硅熔点(1410℃)的气氛烧结下生成,且添加铝粉的混合料烧结产物中碳化硅含量普遍提高,在烧结温度为1410℃时,SiC含量最高达55.7wt％,生成的碳化硅完整的包覆在金刚石表面.
13.晶粒大小对WB2硬度的影响
- 王常春;陶强;董书山;崔田;朱品文
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：过渡金属硼化物具有高熔点、高硬度、强耐磨性和良好的化学惰性,可能存在潜在的新型超硬材料.本工作利用高温高压方法合成出WB2。通过Rietveld精修确定了WB2的晶体结构为P6/mmc,而不是先前所报道的W2B5结构。通过控制温度合成出不同晶粒大小的WB2，随着合成温度的增高，WBz晶粒的大小从200nm增大到2um。即在相同压力作用下，温度的升高加快了晶粒的长大。硬度测试结果表明:随着晶粒的长大，WB2的维氏硬度逐渐降低，硬度从25.5下降到23.1Gpa，硬度值降低约10%。
14.烧结金刚石圆锯片现状及发展趋势
- 董小雷;张翠芳;周小彦;王力改
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：本文从市场、产品、原材料、设备等方面对我国烧结金刚石圆锯片发展现状进行了概述与分析,并对未来发展趋势做了展望.
15.镀敷金刚石在金属结合剂中发挥作用的机理探讨
- 冯海洲;董书山
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：本文分别对烧结后镀敷金刚石表面状态及元素分布、镀敷金刚石与胎体接壤部位的元素分布和显微硬度值进行了观察与检测,以及对试样的抗弯强度和实际工具的切割性能进行了测试.对数据分析的结果表明,镀层中的Ti很容易扩散到金刚石周围约一个粒径范围内的胎体中,提高了该局部胎体区域的机械性能,达到了改善工具的实际切割性能的效果.
16.建筑陶瓷行业发展新趋势下金刚石工具行业面临的挑战
- 周浩钧;魏菊;陶洪亮
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：建筑陶瓷新业态下,金刚石工具行业发展前景广阔,但也面临着严峻的挑战.本文通过对建筑陶瓷行业发展趋势的梳理与分析,力图整理出建筑陶瓷加工用工具未来发展的着力点，即要增强个性化服务能力，保障可靠性和稳定性，提高产品绝对性能，竞争与合作共存。
17.面向不同加工对象的绳锯串珠配方设计
- 冯跃;骆颖;杨理清
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：分析了花岗岩、大理石和铸钢的化学成分、物理性能及微观组织,比较了这三种不同加工对象在化学成分、物理性能及微观组织的差异,提出了加工这三种对象的绳锯串珠配方设计思路.
18.新兴工业材料加工用金刚石工具
- 刘一波;徐良
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：本文简单综述了金刚石工具在光伏产业、LED和半导体等领域的应用,并介绍了单晶硅、多晶硅和蓝宝石的加工流程和加工过程中用到的金刚石工具,其中金刚石圆锯片、高精度钻头、金刚石线锯、超细粒度金刚石砂轮和金刚石超薄切割片在文章中做了重点介绍,最后就国内金刚石工具的发展趋势做了简单阐述.
19.国内外立方氮化硼进展
- 张相法;位星
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：立方氮化硼做为一种性能优越的超硬材料,在现代加工制造领域发挥着重要作用,在生产、研究及应用方面不断取得进步.本文对近年来国内外CBN取得的新进展从产量、产品品种、高压合成和前沿研究诸方面做一简要综述。
20.爆炸纳米多晶金刚石之爆炸力学的创新理论与技术
- 张凯;张路青
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：文中叙述了在研究和生产爆炸纳米多晶金刚石中必须要发展和应用的爆炸力学中诸多的创新理论与技术:药柱在水中爆炸时,轴对称一维的飞片飞行速度计算公式;新的击波通过二相粉末时的压力计算模型;击波通过有空隙率的二相粉末时的空隙分配理论;粉体空隙内残存空气在击波作用下发生的绝热压缩理论;飞片下空气在高速飞片飞行过程中不能向侧向排出,最终产生绝热压缩的理论;击波在粉体中的追赶理论;石墨通过爆炸相变为金刚石的新结构位置转变模型的诸问题.
21.加速制定水雾化铁铜基预合金粉末质量行业标准的思考
- 肖明清;余勇;曾归余;覃思思
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：本文简述了目前国内铁铜基预合金粉的发展状况,介绍了加速制定水雾化铁铜基预合金基础粉末质量行业标准的重要性、可行性及已具备的条件,并提出制定行业质量标准应包括的主要技术条件(化学成分、松装密度、粒度及其组成、颗粒形貌等)、测试方法及检验规则等方面的建议.
22.电镀金刚石线切割YAG晶体的失效机理研究
- 彭少波;陈超
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：采用高强度琴钢丝作为基体,表层电镀镍,同时固结金刚石磨粒,制备出长度为4m,直径为0.7mm的环形金刚石线,装夹在自制的金刚石线锯切割机上,对YAG晶体进行不同参数下的切割实验,观察电镀金刚石线的受力情况,断裂口的形貌,分析电镀金刚石线切割过程中的断裂行为以及断裂机理.研究结果表明,电镀金刚石线的断裂分为两种:一种是非正常拉断;另外一种是金刚石线的镀层脱皮以致基体被磨断.
23.碳包覆铁纳米催化剂的制备及其表征
- 向后奎;何南兵;王腾吉;赵亚良;缪树良
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：纳米磁性催化剂兼具有磁性材料、纳米材料和催化材料的优良特性于一身,一直都是催化剂领域的研究热点.本文以蔗糖为碳源,硝酸铁为金属源,采用液相还原-高温退火的方法成功制备了碳包覆铁纳米磁性催化剂.利用X射线衍射分析(XRD)研究了不同碳源/金属源质量比(C/M)下所制备样品X衍射花样.结果发现当C/M比为5∶1时,所制备的样品效果最佳.同时,论文中还利用了X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(Raman)、比表面积(SSA)、振动样品磁强计(VSM)等测试方法对C/M比为5∶1下所制备的样品的形貌、成分、结构和性能进行了进一步的研究.结果表明:该质量比下,所制备的纳米催化剂是一种典型的软磁材料,具有明显的核壳结构,金属核为fcc-Fe,平均粒径为60nm;碳壳厚度约5nm,以非晶态存在.其比表面积为522.739m2/g,具有可能成为优异催化剂的潜力.
24.金刚石台阶合成工艺的研究
- 贾传宝;宋增民;刘林方
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：本文通过对合成腔体的温度、测定精确控制,设计出合理的功率曲线,寻找出科学最短的合成工艺暂停时间,以便充分利用合成有效生长时间,提高工艺效率.根据不同的合成时间进行拍块处理检测,确定不同阶段金刚石的生长速度和合成压力的关系,通过设计不同的台阶压力工艺曲线,有效的、有目的的控制金刚石的生长速度,最大限度的利用合成时间,在最短的时间内以达到优质高产的目的.实验结果表明,在金刚石生长过长中,合成温度将上升20～30度,金刚石各阶段生长速度是不一致的,合理的台阶工艺,在保证质量的情况下,单产可以提高10％以上.
25.WB3的结构与硬度性质研究
- 陶强;王常春;董书山;崔田;朱品文
- 《第9届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会》 | 2015年
摘要：高电荷浓度的过渡金属和能形成强共价键的硼原子结合,被认为是可以形成新型超硬材料的两个重要因素.本工作利用高温高压方法合成出了WB3，利用Rietveld精修发现同时存在等化学计量的WB3和W原子缺失的W1-xB3，并且通过高分辨电镜也证实了原子缺失的存在。XPS表明W1-xB3占少部分，可以认为是WB3中的W缺陷造成，因此确定了结构为WB3(P63mmc)，但是部分位置存在钨原子缺失。为了获得更精确WB3的硬度数值，利用SEM分辨出了过量的硼和WB3的化合物，消除了过量硼的影响后，测得WB3更精确的维氏硬度收敛值为25.5GPa，小于ReB2，与理论计算相吻合。根据XPS结果与理论计算得出，由于从钨原子到硼原子的电子转移量不足，使类石墨烯层的硼原子之间电荷局域量减少，电荷局域中心偏移。这部分硼原子之间形成了扭曲的sp2杂化，削弱了B-B化学键的方向性，导致三分之二的硼硼共价键减弱。此结果证明了过渡金属硼化物中的硼硼化学键同时存在强共价键和相对较弱的共价键，这部分较弱的共价键是导致具有3D硼原子空间结构的过渡金属硼化物不是超硬材料的原因。同时此结果也揭开了WB3中的B-B化学键提前于ReB2中的B-B键断裂的起源。依据此结果提出，增加过渡金属原子往硼原子上的电荷转移量是增强硼硼共价键的重要方法，也是设计新型超硬过渡金属硼化物的另一个关键因素。本研究不仅有助于澄清WB3在结构与硬度方面的争议，还有助于理解过渡金属硼化物的硬度机理。