硅切割用电镀金刚石线锯的研究现状

文章综述了硅切割用电镀金刚石线锯的构造和特点,以及制备工艺过程,并对其应用情况进行了简要介绍,对目前存在的问题进行初步的探讨,并就未来的发展趋势进行了展望。     

中国超硬材料制品技术现状与发展

我国超硬材料制品技术的发展已经经历了机械加工、地质勘探、石材加工等几个明显的大发展阶段。跨入新世纪以来,随着技术的进步、国家发展战略的调整及环保理念的普及,行业迎来了新的机会,进入了全面开花的新阶段。一方面,传统产品的质量和技术含量仍然在稳定地提高,市场持续扩大;另一方面,在新产品、新技术研发方面不断取得突破,新一代高附加值的制品被不断地开发出来。文章在回顾过去所取得的进步和成绩的同时,更多地研讨＂十二五＂规划中,在国家战略性高新产业发展的机遇期,在提高现有产品质量的基础上,如何向更高端精密的超硬材料制品方向发展。对其中用于单晶硅、多晶硅、功能陶瓷等贵重硬脆材料切割、磨削加工的高新超硬材料制品,做了比较详细的论述和展望,对超硬材料制品技术的发展提出了自己的看法。     

纳米B6O-B4C超硬复合材料的高温高压烧结与表征

B6O是近几年来在国际上引起广泛关注的一种新型超硬材料。它具有低密度、高导热性、耐磨性、高硬度和较好的化学稳定性。在高温高压（3～5GPa,1500～1900K）下通过“一步法”合成了高性能纳米结构B6O超硬复合材料,并分析了合成压力、合成温度、初始材料等条件,对合成样品的物理化学性能、微观结构、相组成的影响。合成样品中B6O微粒在几十到几百纳米之间,属纳米级别。试验在较低的压力下（～3GPa）合成烧结良好的圆柱形样品,用维氏硬度计测量其硬度在32GPa,跟立方氮化硼复合片（PcBN）硬度相当,并且具有较好的断裂韧性。最初的切削实验表明以烧结良好的B6O复合材料制成的工具样品可以高速、干式切削各种陶瓷、金属材料。     

低含量PcBN复合片在高温高压下的合成

通过不同铝含量(10vol%,15vol%,20vol%,25vol% 30vol%)在Al-TiN-cBN体系下高温高压合成低含量PcBN复合片并研究其性能.通过XRD发现生成了TiB2、AlN、Al2O3三种物相,随着铝含量的增多,新生相AlN、Al2O3的含量逐渐增多.通过硬度检测和弯曲试验发现:由于AlN和Al2O3相的增多,相对降低了cBN的含量,显微硬度值也随着铝含量的增多而逐渐降低;而由于铝的催化效果,随着铝含量的增多(10vol%～20vol%),强的cBN-cBN键就逐渐增多,增强了其韧性,再增加铝的含量(25vol%～30vol%))韧性反而降低.切削试验发现,铝含量为20vol%时候,切削效果最佳.这是PcBN复合片显微硬度和抗弯强度的一种综合体现.     

铁钴铜复合草酸盐的热分解、煅烧和还原过程

通过DSC-TG、TPR、XRD等测试手段,研究共沉淀法制备的铁钴铜复合草酸盐的热分解、煅烧和还原过程。结果表明:在氩气气氛中,铁钴铜复合草酸盐于213.05℃失去1.4个结晶水,在396.93℃直接分解成铁/钴/铜合金混合粉末;在400℃的空气气氛中铁钴铜复合草酸盐可以煅烧成铁钴铜复合金属氧化物,并且具有与四氧化三铁相同的晶体结构;在475℃的氢气还原性气氛中,铁钴铜复合金属氧化物被还原成具有FeCu4、Co3Fe7和CoFe三种物相的均匀Fe-Co-Cu合金混合粉末,由此证明铁钴铜复合草酸盐也可以通过煅烧+还原的方式制备得到铁钴铜合金混合粉末。     

B_6O超硬复合材料的高压烧结

在高温高压(3～5GPa,1500～1900K)下通过"一步法"合成了纳米结构B6O超硬复合材料,对合成样品的物理化学性能、微观结构、相组成进行检测。复合材料平均硬度在32GPa,跟立方氮化硼复合片(PcBN)硬度相当。文章对复合材料内部残余应力及断裂韧性进行了分析。对抛光的样品进行了X射线衍射和扫描电镜、透射电镜分析。结果表明在此条件下合成的样品具有较好的烧结特性。     

金刚石砂带用酚醛树脂胶粘剂的初步改性研究

酚醛树脂是砂带生产的常用胶粘剂,但由于金刚石与普通磨料在性能上有很大的差别,金刚石与涂附层的粘结技术及其粘结剂本身的耐磨性、柔软性等很难解决,从而成为金刚石砂带发展的一个“瓶颈”。因此,必须在普通磨料砂带研究的基础上进行改性,才能得到性能优越的金刚石砂带。试验分别将4条不同添加剂和采用不同植砂工艺制成的砂轮进行测试,研究了偶联剂,植砂方式及金刚石等因素对砂轮质量的影响。     

环形金刚石线锯切割蓝宝石试验研究

使用环形金刚石线直径为0.70毫米,长4米,切割直径53毫米的蓝宝石晶体,30分钟即可完成切割。论文研究切割线速度,进给速度等对蓝宝石切割面粗糙度的影响。通过试验找到环形金刚石线切割蓝宝石片的最佳工艺参数并对其切割机理进行了探讨。     

并流共沉淀法制备铜锡镧复合预合金粉末的研究

文章研究了Cu2+,Sn2+,La3+,OH-,C2O24-,Cl-,H2O体系中金属离子的分布特点、变化规律及pH值对Cu-Sn-La共沉淀过程的影响。本次实验的目标是制备Cu84.5Sn15La0.5预合金粉末。通过ICP-AES法测定了Cu-Sn-La预合金粉末前驱体的沉淀率。在空气气氛中铜锡镧复合氢氧化物煅烧成铜锡镧复合金属氧化物;在氢气还原气氛中,铜锡镧复合金属氧化物被还原为Cu84.5Sn15La0.5预合金粉末。用X射线衍射仪(XRD)分析其物相组成,扫描电子显微镜(SEM)观察其形貌特征。结果表明,通过共沉淀反应前的设计,可以控制预合金粉末的成分。     

新型金刚石链锯的链条受力分析

文章对用于大板切割新型金刚石链锯的链条张力进行了分析计算,由计算结果可知,新型金刚石链锯链条张力在试验装置条件下紧边张力为1705N,松边张力为1639N,且张力随着链轮直径的增加而减小;并由此计算并绘出了新型金刚石链锯链条围齿区整体受力分布图,由图可知,两轮结构下最大链条受力点为链条紧边最先与主动链轮啮合处。