金刚石工具制造技术的发展与热点问题(上)

文章就金刚石工具制造技术的发展历史,着重讨论了金刚石锯片的制造技术发展.并就金刚石表面镀覆、结合剂的预合金化和刀头制造技术等热点问题进行了较为深入的分析和具体技术介绍.在镀覆技术方面讨论了镀覆对金刚石工具质量的贡献和存在的问题及解决问题的方法;在结合剂的预合金化方面介绍了雾化法、共沉积法和机械合金化方法等,并对几种方法进行了比较,介绍了部分合金化粉末产品;在刀头制造技术方面介绍了金刚石有序排列、钎焊技术、轧制法制造刀头技术等.     

金刚石工具制造技术的发展与热点问题

文章就金刚石工具制造技术的发展历史,着重讨论了金刚石锯片的制造技术发展.并就金刚石表面镀覆、结合剂的预合金化和刀头制造技术等热点问题进行了较为深入的分析和具体技术介绍.在镀覆技术方面讨论了镀覆对金刚石工具质量的贡献和存在的问题及解决问题的方法;在结合剂的预合金化方面介绍了雾化法、共沉积法和机械合金化方法等,并对几种方法进行了比较,介绍了部分合金化粉末产品;在刀头制造技术方面介绍了金刚石有序排列、钎焊技术、轧制法制造刀头技术等.     

轧制复合法制造金刚石-金属复合体的研究

本文采用铜基板和F8钢基板以及MBD6金刚石进行了轧制复合试验,对制得的最终厚度0.12mm的金刚石-金属复合体进行了分析。讨论了轧制复合法（下称RC）试验过程中金刚石的破碎、形态、分布情况及结合强度,评估了RC法用于金属结合剂金刚石胎体制造的可能性。实验结果表明,RC法用于金属结合剂金刚石工具制造是完全可行的。     

孔隙裂隙砂岩渗透注浆试验研究

西北地区广泛发育着弱胶结、强富水的孔隙裂隙砂岩层,在矿井建设中存在普通颗粒型浆液难以注入该岩层,注浆防水减渗效果差等实际问题。以新庄煤矿风立井井筒建设为工程背景,以室内试验为基础,选取典型的孔隙裂隙含水砂岩,采用超细水泥和脲醛树脂两种浆液进行重复四次注浆试验,其中前两次注超细水泥浆液后两次注脲醛树脂浆液。试验结果表明:重复注入超细水泥浆液能够很好充填岩石中较大的孔隙裂隙;而对于超细水泥浆液无法注入的微细孔隙裂隙,重复注入溶液型化学浆液可以充填颗粒型材料无法注入的微细孔隙裂隙;随着注浆次数的增加岩样的渗透系数减小,说明浆液在孔隙裂隙中的充填效果明显;颗粒型浆液和溶液型浆液结合使用能够起到很好的防渗堵漏效果。     

粉细砂层平硐超前注浆加固和掘进支护技术

下峪口煤矿胶带运输平硐240~843m段粉细砂层施工中,釆用小导管超前注浆加固,短段掘支,29U型钢支架+钢筋网+喷射混凝土联合支护,取得了平均月进60多m,最高达80m的好成绩,并且彻底杜绝了漏、冒顶事故,实现了安全、快速施工。重点介绍了超前注浆加固设计、施工工艺及该段平硐施工效果。     

纳米金刚石-陶瓷结合剂复合粉体的高分子网络凝胶法制备与烧结

采用高分子网络凝胶(P-G)法制备了纳米金刚石-陶瓷结合剂的复合粉体, 通过压制成型, 低温烧结, 获得了纳米金刚石-陶瓷结合剂的复合烧结块体试样; 同时与采用高温熔融法制备的陶瓷结合剂, 再加入纳米金刚石机械混合后烧结制备的复合烧结块体试样进行对比。通过X射线衍射分析了试样的物相构成, 借助场发射扫描电镜对试样断口进行了显微形貌观察, 采用三点弯曲法测试了试样的抗折强度, 利用阿基米德原理测试了试样的密度和气孔率。结果表明, 采用高分子网络凝胶法可以获得纳米金刚石均匀分散的纳米金刚石-陶瓷复合粉体, 经过800 ℃/2h烧结后试样的抗折强度为60.41 MPa, 密度为1.81 g/cm³, 气孔率为15.67%; 而采用高温熔融法+纳米金刚石的工艺获得的纳米金刚石-陶瓷结合剂烧结后试样, 其抗折强度、 密度和气孔率分别为46.48 MPa、 2.23 g/cm³和11.75%, 其显微结构中可见明显的纳米金刚石团聚体。高分子网络凝胶法可以成为超精磨削用纳米金刚石-陶瓷磨具制备的新方法。     

金刚石表面镀层在电火花烧结过程中的行为及对制品性能的影响

用抗弯强度及测量颗粒出露高度的方法研究了表面镀覆Ti及Ti Ni的金刚石在电火花脉冲放电烧结条件下镀层的行为，研究了镀层对制品抗弯强度及颗粒出露高度的影响，在体视显微镜下观察了金刚石表面镀层与镀层之间、镀层与金属颗粒之间的放电及熔焊现象。研究表明，表面具有金属性质的镀覆Ti及Ti Ni镀层金刚石能够参与粉末冶金过程中的脉冲放电烧结，有熔焊现象，增加了金刚石颗粒与基体金属的把持能力，从而大幅度提高了制品的抗弯强度及颗粒出露高度。     

Cu-Fe复合粉体高能球磨过程中储能行为对金刚石烧结体烧结温度及性能的影响

本文主要讨论了Cu-Fe复合粉体在高能球磨过程中能量的储存以及变化情况,通过对球磨后Cu-Fe复合粉体进行XRD、DSC分析,来了解在球磨过程中的能量储存方式和变化情况,从而证明了这种储能对Cu-Fe烧结体烧结温度和制品性能的影响.X射线结果表明:随着球磨加工的进行,粉体的晶粒尺寸减小,复合粉体中Cu FCC(111)面的晶格常数变大.DSC分析的结果表明在粉体中储存大量的能量.晶粒尺寸的减小,晶格常数的变大以及颗粒的细化导致界面能、表面能及非平衡状态(晶格常数增大及各种缺陷增加)形成的能量是其储存能量的主要来源,大量储存的能量降低了复合粉体的烧结温度,改善了烧结体的强度和硬度.     

真空微蒸发镀Ti、Mo、W、Cr及合金的金刚石、CBN磨料及制品性能检测

本文介绍了用真空微蒸发镀工艺镀附Ti、Mo、W、Cr及其合金的金刚石、CBN磨料和由镀附磨料制成工具的关键性能指标测试方法,给出了实验检测结果.镀附磨料的性能指标检测项目有镀层表面质量、增重率及镀层厚度、结构物相构成、镀附磨料的抗氧化性、镀层与磨粒的结合强度、镀附磨料制成工具后与未镀附磨料性能的对比.这些性能指标是了解和使用镀附磨料的重要参考依据.     

时间和温度对表面氧化法增强金刚石单晶抗压强度的影响

金刚石抗压强度是衡量人造金刚石机械性能的重要参数之一，本文以Griffith微裂纹理论为基础，认为对金刚石晶体颗粒进行表面氧化处理，使表面微裂纹钝化或消除，可以增强金刚石单晶颗粒强度和韧性，热力学计算表明，处理的温度越高，氧化反应进行的越彻底。但由于金刚石内部包裹体的存在，处理的时间和温度如果超过一定范围，就会对金刚石产生损伤，抗压强度或抗压强度提高值下降，本文选用熔融态的KNO3作为氧化剂，讨论在对金铡石单晶颗粒进行强化处理过程中时间与温度对抗压强度的影响，给出了金刚石表面氧化增强处理的温度和时间的适应区间；处理温度应控制在560℃～600℃之间，处理时间应在30min～60min之间。