金刚石优质高产生长原理与工艺探讨

本文阐述了高品级金刚石富晶区动态生长原理，介绍了以优质高产为双重目标的合成棒结构优化设计方案．并且探讨了片状触媒进一步减薄的可行性。

高品级金刚石富晶区生长条件和动态匹配合成工艺

在金刚石合成过程中,采用压力与温度双参数动态匹配工艺,外加负荷缓慢上升而外加功率缓慢下降,使得压力和温度维持在富晶区生长区间,并且可以沿着金刚石等质量线方向在限定的范围内移动,保持压力与温度动态匹配,金刚石得以长时间稳定地连续生长,单次合成金刚石可达580克拉,高品级率达60%,产量和高品级率均创新高。

高品级金刚石生长技术若干问题的研究

本文主要讨论了在制订高品级金刚石合成工艺时，提高单产、高强比、粗粒度比等指标时，应采取的几个措施。如增大金刚石生长面积，组装方式及合成参数体系的优化组合等。

基于能量分配原理的煤矿机械冲击行为研究及装置设计

为研究煤矿机械服役过程中的冲击损伤行为,以球形冲击物水平冲击金属矩形板料为例,获取冲击过程能量分配关系,结合实际冲击环境,设计并搭建气动水平冲击实验系统,获取不同气压下板料的冲击行为。通过仿真和实验,对理论计算得出的变形量和加速度进行验证,并运用多项式拟合方式优化输出参数加速度。将计算、实验和仿真结果作对比,结果表明,冲击过程中冲击物动能主要被材料塑性变形、运动动能和碰撞损失耗散,当被冲击板料中心区域发生断裂时,板料塑性变形和碰撞损失的能量耗散会减小。优化后的冲击过程能量分配关系的理论、实验和仿真结果吻合较好,最大偏差不超过9.39%。

高突矿井未开采保护层区域瓦斯治理研究

为解决高突矿井试验工作面未开采保护层区域瓦斯浓度超限难题,基于COMSOL数值模拟分析了抽采参数对煤层瓦斯预抽效果的影响规律,通过物理相似模拟明确了采动卸压瓦斯导流通道。结合工程实际采掘进度,划分“掘进期”和“回采期”,分别开展瓦斯防治工作,采用立体式瓦斯抽采技术开展“顺层+穿层”钻孔瓦斯抽采。分析了掘进期高负压顺层钻孔与穿层钻孔的预抽效果,对比回采期断层附近穿层钻孔瓦斯浓度,研究了瓦斯抽采效果与工作面推进距离的关系。研究结果表明:不同布孔条件下,钻孔外侧瓦斯有效抽采半径在5 m左右,钻孔间距设置为10 m较为合理。掘进期,通过底抽巷施工穿层钻孔抽采邻近层瓦斯,配合顺层钻孔抽采使煤层瓦斯含量由24.37 m^(3)/t降至6.76 m^(3)/t,煤层瓦斯压力由1.62 MPa降至0.47 MPa;回采期,进风巷施工低负压高抽钻孔抽采上层采空区瓦斯,最大瓦斯浓度仅为8.7%。未开采保护层区域瓦斯抽采结合卸压瓦斯抽采技术成功消除了M18煤层的煤与瓦斯突出危险性。

金刚石树脂磨具的改进

以金刚石、立方氮化硼为磨料制造的树脂磨具、青铜磨具、陶瓷磨具、电镀磨具以及新兴的柔性磨具、单层钎焊磨具等超硬磨料的磨具 ,具有磨削力小、磨削温度低、磨削比高和加工精度高、效率高等特点 ;磨具的钢基体、铝合金、胶木以及新兴的铝 酚醛等不同材质的基体对磨具的寿命、加工效率和加工质量有着不同的影响规律 ;磨料、结合剂、辅助填料的弃旧更新以及配方的改进 ,有效地改善磨具性能 ,促进磨具更新换代 ;表面镀覆 ,磨料强度得以提高 ,同时减缓了对树脂结合剂的热冲击 ,提高了结合力 ,从而显著延长了磨具寿命 ;磨具的精加工和动平衡检查是保证高档精密磨具质量的重要措施。

金刚石锯片使用性能影响因素系统分析

本文根据试验研究结果和生产实践经验 ,把石材加工用金刚石圆锯片的性能及使用效果的诸多影响因素视为系统工程问题 ,分别从原材料、制造工艺与装备、锯片的合理选择与正确使用等各个方面进行了系统分析 ,着重分析了金刚石和金属结合剂对锯片使用性能的影响规律 ,指出了存在的问题和改进的途径 ,对提高锯片的生产和使用的技术水平具有重要意义。

CSD金刚石磨料的研制

用于制造树脂结合剂磨具的金刚石磨料,传统产品为单晶颗粒,大多数(70％以上)为针片状,表面光滑,与结合剂结合不牢,磨削过程中过早脱落,使用效果不理想。本文目的就是为了解决这一问题。本项目以粉状石墨为原料,以铁基合金粉末为触媒,对原料的成份和配比、合成块的组装结构、合成工艺参数及调控方式,进行了系统的试验研究,在六面顶压机上,研制出了一种金刚石磨料新产品--CSD(Crumb Structure Diamond)磨料。合成压力和电功率与合成单晶金刚石的工艺参数基本相同,而合成时间较短,不超过5min,石墨转化率达到80％左右。得到的新产品不是针片状单晶颗粒,而是团粒结构的颗粒,颗粒形状为等积形,表面粗糙,凹凸不平。经制作成砂轮使用证明,金刚石与结合剂结合牢固,在磨削过程中呈微刃破碎,自锐性好,磨削锋利,寿命比传统产品成倍提高。CSD磨料可作为RVD金刚石磨料的更新换代产品使用。

CSD金刚石磨料的结构及性能

本文介绍了新近研究开发的团粒结构自锐性金刚石磨料新产品 (CSD)的特殊结构及优良的使用性能 ,包括晶体结构、颗粒形状、表面状态、粒度范围、磨损机理、耐用性、锋利性、适合加工的材质、适用的结合剂类型 ,以及表面镀覆对这种磨料所起的作用。

碳化硅在金刚石工具中的应用

在金刚石工具的金属结合剂中，适当加入碳化硅磨料，可以改变结合剂的膨胀系数和耐磨性等物理机械性能，从而改善金刚石工具过渡层与工作层之间的界面结合，有效防止工作层的脱落和变形。本文介绍了在这方面进行的探索以及取得的实用效果。

烧结工艺对金刚石锯片新型节块无钴结合剂机械性能的影响

本文对金刚石圆锯片的多层结构节块所用的新型无钴多元合金结合剂的机械性能进行了试验研究，分析了烧结温度、烧结时间和成型压力对烧结体的硬度、抗弯强度和冲击韧度的影响规律。结果表明，烧结温度的变化是影响坯体机械性能的主要因素。

金刚石表面镀层在磨具中的作用机理

采用湿法镀（化学镀、电镀）或真空镀（蒸发镀、溅射镀、离子镀）方法，在金刚石表面镀覆一层铜、镍、钛、钼、钨等金属，或者它们的复合镀层。表面镀覆已经与单晶合成、分选、聚晶烧结、气相沉积一起，成为金刚石多品种专用化发展的五条重要途径之一。镀层赋予金刚石所需要的各种特有的物理化学性能，不仅可以提高金刚石颗粒强度以及与结合剂的结合强度，还有对金刚石表面的宏观隔离保护作用和对金刚石结构的微观侧面支撑作用．从而有利于防止金刚石在使用过程中被氧化和石墨化。特别是在树脂结合剂磨具中，镀层的热导率介于金刚石和树脂之间，可以有效地减缓磨削热脉冲对树脂造成的热损伤，从而显著延长其耐用度，使树脂磨具的使用寿命提高50％-100％。

人造金刚石高压腔结构及温度场分布的改善

传统的直接加热式合成腔组装结构,存在两个问题:一是原材料本身通电发热,原料发生反应时电阻就会变化,加热功率也随之变化,造成温度波动,不利于金刚石生长;二是高压腔内各部位温度高低与压力高低不一致。间接加热式金刚石合成腔,原料本身不通电发热,由外部发热体发热,热量由外向内传导,间接使原料加热。压力与温度梯度方向一致,互相匹配,解决了高压腔各部位压力和温度高低互不匹配的难题;而且,在原料发生反应时,电阻不变,温度不会波动。实现了压力和温度的均匀、稳定,从而生产出高品级产品。单次合成金刚石500克拉以上,高品级率达到60%。

金刚石冲击韧性对比试验

人造金刚石的冲击韧性（TI）及其热冲击韧性（TTI）的测定是检验金刚石性能的重要方法，但目前我国金刚石冲击检测在各企业没有一个统一的标准。本文利用国内外三种具有代表性的仪器，对多种不同型号、粒度的金刚石样品进行冲击韧性和热冲击韧性检测，并对所得不同的数据进行系统分析，得出了三种仪器的差别、金刚石样品冲击韧性和热冲击韧性与其品级、粒度之间的关系，提出了仪器改进的建议。主要结果：RE.TEK.s.a.s仪器与TI-328A型仪器比较，对同种样品，前者测得的数据较低，两者差值在13.2-15.9之间；RE.TEK.s.a.s与CYCJ-91A型仪器比较，前者测得的数据也较高，两者的差值在4.8-8.4之间；不同仪器测得TI和TTI的差值约为2.7，差别不大。

金刚石锯片使用性能与结合剂之间的关系

加工石材金刚石锯片的性能，既取决于金刚石，更取决于由金刚石与结合剂适当配合而构成的复合材料的整体性能。不同结合剂的类型，成份配比，相对密度，力学性能，均有着自身的特点和自身的适用范围。

超声波强化电镀过程及改善镀层质量的机理

在金刚石电镀工具生产过程中 ,扩散步骤通常是电镀速度控制步骤 ,浓差极化是比电化学极化更为主要的限制因素。超声波能够强化电镀过程 ,提高沉积速率 ,并且改善镀层质量。阴极极化曲线测定结果证明 ,产生这种效果的机理 ,从电极过程动力学观点看来 ,实质上是超声波的机械振动和空化现象在电镀溶液中对扩散层的特殊搅拌引起的强烈的去极化作用。这种作用能够大大减少甚至完全消除浓差极化 ,因而允许使用大电流密度以提高生产效率 ,同时能够获得致密平整的良好镀层。

沼液拌料喂猪研究初报

随着沼气建设事业的深入发展,对沼气发酵残留物的综合利用问题,正逐渐引起人们的关注和兴趣。近年来,安徽、辽宁、四川、湖北、湖南等地群众用沼液拌料喂猪获得了可喜的苗头。为了深入探讨沼液喂猪的实际效果,开辟新的廉价饲料资源,并为推广应用提供科学依据,我们于1988年进行了用沼液拌料喂猪的试验。

关于金刚石线锯发展中的若干技术问题

超硬材料是朝阳行业。超硬材料的发展正处于加速进步阶段,当前从金刚石工具时代已经向功能时代过渡。根据金刚石线锯行业发展形势,指出了需要关注的几个核心技术问题,如通过改进电镀配方和工艺提高生产效率,以及创新性地寻找其他制造方法解决磨料结合强度的问题。为了提高产品标准化水平,针对当前行业内金刚石线锯专业术语使用混乱的现象,分析和介绍了标准化和规范化的相关要求。

自锐性金刚石磨料的特征及使用性能

由多个细小晶粒构成的团粒结构的CSD金刚石磨料新品种，具有表面粗糙，凸凹不平的形貌特征，且在结合剂中把持牢固，避免了单晶磨料过早脱落的现象，使得磨具寿命成倍提高；CSD磨料在磨削过程中呈微刃破碎，保持有多个锋利切削刃，因而具有非常好的自锐性。

金刚石触媒合金快速电解法的改进

根据金刚石触媒合金快速电解法存在的一些问题及生产实践，介绍了快速电解装置、电解工艺、电解液配方及电解液维护方法的改进措施。着重阐述了采用电化学法解决锰的积累及其不良影响的原理和工艺。