臭葱石的初步矿物学研究

广西德保矿区产出的结晶为双锥状的臭葱石的主要化学成分为Fe2O334.5%,As2O547.75%;而呈葡萄状的臭葱石含Fe2O326.67%,As2O544.28%,它们的Fe:As≈1,与理想分子式FeAsO4·2H2O接近。根据该矿物(德保)的粉晶X射线分析数据用最小二乘法计算的晶胞参数为a0=10.28 ,b0=10.00 ,c0=8.90 。Z=8,为斜方晶系,空间群为Pcab。红外吸收光谱分析显示有波数为3505、3420、3000、820、720、490、470、435、415(cm-1)等吸收带。差热分析显示有256℃、945℃和980℃三个明显的吸热谷,还显示有520℃、725℃两个小的放热峰。

超薄天然石板材切割现状及金刚石线切板技术研究

超薄天然石板材是现代石材行业发展的趋势。文章列举了传统薄板的切割设备和方法,阐述了现今金刚石串珠多组绳锯的应用,提出金刚石线超薄天然石板材切割技术,并结合多组绳锯理念说明未来金刚石线锯在石材行业应用的前景。通过切割大理石荒料进行试验,得出金刚石线切割大理石具有切割效率高,切割表面光洁度好,板材更薄,耗能小等诸多优势。进一步分析了金刚石线上磨粒强度、粒度、浓度,对金刚石线磨损的影响,分析结合剂磨损,裂纹,气泡效应对金刚石线失效的贡献等。

微米级金刚石选形关键技术的研究

针对国内微米级金刚石无法有效选形、难以满足高端使用要求的行业技术难题,通过对微米级金刚石颗粒的物理特性分析,采用国内普遍使用的选形设备对其选形,观察、分析其运动轨迹,察看镜检效果以及对选形设备的结构、振动特性进行详细的技术分析,以此为依据研发微米级金刚石选形的关键新技术和新设备。

金刚石绳锯注塑工艺中在线加热技术的试验研究

针对金刚石绳锯在使用过程出现的串珠窜动、塑料脱落、钢丝绳磨断等问题,对金刚石绳锯生产工艺中的在线加热技术进行了试验,结果表明,采用在线加热技术使金刚石绳锯中钢丝绳、塑料、串珠之间的粘结强度得到了明显提高。

壳聚糖衍生碳包覆纳米硅复合材料锂离子电池性能研究

硅负极材料因具有较高的理论容量(Li22Si5合金相对应4200 mAh/g)、较低的工作电压(0.2~0.3 V vs Li/Li+)和地球上丰富的原材料储备,成为代替石墨负极的理想材料之一。但是,低电导率及在循环过程中发生剧烈体积膨胀导致电极失效问题限制了硅负极材料的进一步发展。因此,本工作通过物理法利用壳聚糖和石墨对纳米硅实现碳包覆和复合,制备壳聚糖/石墨@纳米硅复合材料(C/G@Si复合材料),对C/G@Si复合材料的结构、形貌和电化学性能进行研究。结果表明:随着石墨添加量的提高,C/G@Si复合材料的可逆比容量略微下降,循环性能和导电性能显著提高。当添加50%(质量分数)石墨时,在100 mA/g的电流密度下,C/G@Si复合材料的首次放电比容量为1136.1 mAh/g,循环充放电100次后剩余容量保持在658.5 mAh/g,展示出优异的电化学性能,对进一步推广硅碳负极材料具有一定的参考价值。

金刚石圆锯片的张力检测与处理技术的研究

文章阐述了金刚石圆锯片在使用过程中适度张力存在的必要性,并分析在生产加工过程中张力产生的来源以及张力所呈现的各种状态,通过分析金刚石圆锯片基体内部若存在过大或过小张力时,金刚石圆锯片在生产过程中所表现出的弊端,来确定金刚石圆锯片所需要适当的张力。同时分析国内外各种对金刚石圆锯片进行张力检测与处理的技术,并结合张力处理的实际效果以及生产效率来进行对比研究发现,一种金刚石圆锯片集张力检测以及张力处理技术相结合的检测设备,通过电脑控制的张力检测与张力处理一体机在锯片旋转一周后就能快速准确地检测出金刚石圆锯片张力的分布情况,员工通过锯片的张力分布情况借助自动辊压方式对锯片重新进行张力处理,其生产效率比原来传统的张力检测与处理手段得到了很大的提高。

预合金配方力学性能研究及使用性能测试

文章通过研究Fe-Co-Sn预合金不同含量比例的配方试样块力学性能及显微结构,优选出一种配方C1制备样品绳,并通过样品绳进行现场切割测试,分析样品绳串珠的磨损量、串珠切割状态及切割效率与寿命数据,获得Fe-Co-Sn预合金配方制备组合绳锯使用性能。

PcBN刀具车削淬硬高速钢的切削力与温度研究

应用正交试验设计,研究了PcBN刀具车削淬硬高速钢的切削力、切削温度以及切屑形态。结果表明:切削深度和进给量的增加而引起切削力的增大,切削速度的增加而引起了切削力的减小,切屑具有绝热加工形成的锯齿形态特点。

金刚石制品用FeCoCu预合金粉末的制备及应用研究

采用共沉淀法制备了金刚石制品用FeCoCu预合金粉末,研究了共沉淀反应溶液的浓度、反应温度与还原温度、时间对粉末收得率与粒度的影响,并对其使用性能进行实用性研究。结果表明:采用共沉淀法可以制备出良好的预合金化粉末,随着混合金属盐溶液与沉淀剂溶液的浓度的增大,预合金粉末的粒度呈现明显的增加趋势,同时收得率也随之缓慢增加;随着温度的升高,粉末的粒度与收得率均呈增大趋势;随着还原温度的升高和还原时间的延长,粉末的含氧量逐渐降低,而粉末的粒度却逐渐增大。在850℃下烧结的预合金粉末烧结块体具有较高的弯曲强度和硬度,同时还具有较高的致密度。FeCoCu合金粉末过渡层的焊接强度完全达到并超过BS En13236—2001安全标准。与国外某公司过渡层相比,FeCoCu合金粉末过渡层具有更高的焊接强度以及更好的安全性和可靠性。

纳米铜粉制备及其在乙醇中的分散工艺研究

通过直流电弧等离子法制备纳米铜粉,利用X射线衍射(XRD)、X射线荧光分析(XRF)、透射电子显微镜(TEM)和相应的选区电子衍射(SAED)等测试手段对样品的晶体结构、成分、形貌和粒径分布进行表征,测试纳米Cu粉在无水乙醇介质中pH-Zeta电位图,系统研究了超声时间、不同表面活性剂及其加入量对纳米铜粉在无水乙醇介质中分散稳定性的影响,并对其分散机理进行了探讨。结果表明:直流电弧等离子法制备的纳米铜粉纯度高达99.91%(质量分数,下同),粒径分布窄,分散性好,颗粒呈链球型,多晶立方结构。在无水乙醇介质中,推荐较好的纳米Cu粉分散稳定性工艺:采用油酸(OA)/十二羟基硬脂酸(HSA)复合表面活性剂修饰,其加入量为OA-0.5%,HSA-0.5%,超声70min,pH值为9。

金刚石制品用FeCoCu胎体的烧结与力学性能研究

采用真空热压烧结法制备FeCoCu、A和B胎体样品,研究不同烧结温度对FeCoCu胎体的断口形貌、抗弯强度、硬度与相对密度的影响,并与国外A和B粉末胎体的力学性能进行对比研究。研究结果表明：在不同热压烧结温度下,FeCoCu胎体样品的断口为沿晶断裂加穿晶断裂的混合型断口,晶粒尺寸比较均匀;随着烧结温度的升高,胎体内的晶粒逐渐长大,胎体的抗弯强度和相对密度均先升高后降低,而硬度则一直呈下降趋势,胎体样品的塑性增加;在烧结温度为750~850℃时,FeCoCu胎体的抗弯强度均明显高于其他2种胎体的抗弯强度;FeCoCu,A和B 3类胎体的硬度均随着烧结温度的升高呈明显下降趋势,FeCoCu与A、B两胎体的硬度-烧结温度曲线变化趋势一致,当烧结温度≤750℃时,FeCoCu胎体的硬度低于其他两者的硬度;当烧结温度≥800℃时,FeCoCu胎体的硬度介于其他两者之间并接近较高的A胎体硬度。

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。

正交设计优化制备高分散性纳米银粉研究

以AgNO3为银源,水合肼(N2H4·H2O)为还原剂,化学还原制备了高分散性纳米银粉。通过TEM,XRF和XRD分别对其形貌、组成和结构进行了表征。在单因素实验确定了溶液pH值、分散剂种类的基础上,结合正交实验考察了AgNO3浓度、分散剂用量及反应温度对纳米银粉的分散性的影响。研究结果表明,制备纳米银粉的优化条件:溶液pH值为8,AgNO3浓度为0.5mol·L-1,水合肼浓度为0.5mol·L-1,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,PVP/AgNO3(质量比)为9∶100,反应温度为30℃。

超硬材料行业技术发展现状与展望

最近几年,超硬材料行业技术进步可圈可点,如金刚石大单晶、隧道窖无压烧结技术、组锯、精密加工金刚石工具、整体PcBN、NPD等,其它产品也稳中有进。未来超硬材料行业将进入稳定发展格局,既要发展高端制品,又要开拓超硬制品应用新领域,扩大在精密加工、手机背板陶瓷材料、人造石、工程机械、石墨烯等领域的应用,同时要增强超硬材料在功能应用方向开发并重视产品细节,加强质量控制。整个行业要加强基础性研究和实施创新战略,并要联合攻关,加强运作和宣传,以实现我国超硬材料及制品由大国向强国的转变。

金刚石钻头井底流场CFD模拟研究

运用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)理论,采用RNGk–ε模型及连续性方程对常规75/49mm钻头的井底流场进行了数值模拟,分析了井底压力、流速、剪力分布特征及水口涡流对唇面流场的影响,针对钻齿的冷却不充分部位及冲蚀严重部位提出了金刚石匹配优化设计建议。模拟结果表明:常规75/49mm钻头模型唇面压力分布梯度是由内沿指向外沿逐级递减的,由于水口涡流的存在,其介质流速云图、剪力等高云图呈扭曲"凸"形分布。

WC含量对金刚石钻头胎体性能的影响研究

以 WC-Cu-Co 基金属结合剂为基础，研究 WC 质量分数对结合剂性能的影响。对不同质量分数WC 配方的三点抗弯强度、磨损失重、硬度进行了测试，利用 XRD 对烧结试样进行了成分分析，通过扫描电镜对试样断口形貌进行了观察，最后通过微钻实验验证实际钻进效果。研究结果表明：随着 WC 质量分数的增加，胎体的三点抗弯强度τ0在一定范围内呈现先上升然后迅速下降的趋势；磨损失重Δm 值呈现明显的下降趋势；硬度 HRB 则呈上升趋势。XRD 结果表明：形成的新相主要是 Ni17 Sn3。试样断口的SEM 照片表明：WC 质量分数不宜过高，以 WC 质量分数为40%的效果最好。微钻实验表明：WC 质量分数为30%和40%时，金刚石钻头分别具有最佳的钻进寿命和钻进效率，此配方体系可完全适用于（6~8级）中硬地层。

PDC刀具切削硅铝合金的表面粗糙度研究

采用自制的金刚石复合片研磨成PDC刀片,研究了不同形状的PDC刀片在切削含硅20%的硅铝合金时的表面粗糙度,并研究了不同切削速度下的表面粗糙度和切削温度。随着切削速度提高切削温度也提高,切削速度达到1000m/min左右,温度超过400℃,已加工工件表面粗糙度迅速降低。结合文献数据分析,认为高速切削硅铝合金时,已加工工件表面粗糙度主要受控于切削温度。

金刚石工具胎体自由烧结工艺研究

以专用于自由烧结型金刚石工具胎体的亚微米级合金粉末为主要粘结剂,采用自由烧结工艺,通过正交试验研究了烧结温度、保温时间、升温速率三个因素对胎体力学性能的影响。结果表明,随着保温时间的增加或者烧结温度的提高,相对密度、洛氏硬度和抗弯强度先提高后降低,而升温速率对胎体的性能影响不显著,并在重复试验中也验证了正交试验极差分析结果,因此优选的自由烧结工艺为:保温时间60min,升温速率300℃·h^(-1),烧结温度875℃。

Fe基预合金粉的结构及低温烧结性能研究

采用共沉淀法制备了Fe基预合金粉,并进行了不同温度下的烧结实验,对烧结后的试样块进行了力学性能测试及结构表征。结果表明,在共沉淀过程中该预合金粉已经形成了固溶体,实现了合金化,粉末的微观结构更有利于烧结的进行。预合金粉的烧结温度不宜超过900℃,最佳烧结温度为850℃,在此温度下试样具有较好的综合力学性能。烧结体的SEM观察表明在850℃烧结温度下材料的微观结构比较均匀,无明显晶粒长大,胎体材料对金刚石的包镶能力也最好。

我国叶蜡石的开发研究及其应用现状(下)

介绍了叶蜡石的性能、分类以及在我国的分布情况,详细阐述了叶蜡石在石雕工艺品、复合材料、陶瓷耐火材料、高温高压合成中作为传压密封介质中的应用现状。分析了叶蜡石在开发应用中存在的问题,并提出建议。