CVD金剛石厚膜的機(jī)械拋光研究

針對(duì)cvd金剛石在微波管中的應(yīng)用特點(diǎn),提出一種金剛石膜表面金屬化新工藝。該工藝采用ti/mo/ni體系和磁控濺射鍍膜方法,與無(wú)氧銅焊接獲得了良好的接合性能,封接件平均抗拉強(qiáng)度大于113.7mpa。x射線衍射分析證實(shí):經(jīng)820℃真空熱處理,金剛石與鈦膜界面形成ti8c5和tio。

軸承支撐器是軸承精密加工中的關(guān)鍵部件。本文采用熱絲化學(xué)氣相沉積(簡(jiǎn)稱(chēng)cvd)法,以丙酮和氫氣為碳源,在wc-co硬質(zhì)合金軸承支撐器襯底上沉積金剛石薄膜,制備cvd金剛石薄膜涂層軸承支撐器,并應(yīng)用于軸承的精密磨削加工。結(jié)果表明,合理控制襯底材料的預(yù)處理和cvd沉積工藝對(duì)金剛石薄膜質(zhì)量、形貌、粗糙度和薄膜與襯底間的附著力有顯著影響。與傳統(tǒng)硬質(zhì)合金軸承支撐器相比,cvd金剛石涂層軸承支撐器的耐用度和使用性能顯著提高。

孕鑲金剛石鉆頭的性能對(duì)地質(zhì)勘探鉆進(jìn)的效率和成本有很大的影響。為了提高鉆頭的性能,本文設(shè)計(jì)、制造了一種用cvd金剛石條作為硬支點(diǎn)材料的新型孕鑲金剛石鉆頭。設(shè)計(jì)了cvd金剛石條的尺寸、數(shù)量及在鉆頭胎體上的排列方式。根據(jù)被鉆巖樣的可鉆性及研磨性,設(shè)計(jì)了鉆頭胎體硬度、金剛石粒度、濃度及鉆頭結(jié)構(gòu)。采用中頻感應(yīng)熱壓法制造了59mm硬支點(diǎn)孕鑲金剛石鉆頭,并進(jìn)行了沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:與軟支點(diǎn)孕鑲金剛石鉆頭相比,在沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)試驗(yàn)中,硬支點(diǎn)鉆頭的鉆進(jìn)效率、抗沖擊性能均優(yōu)于軟支點(diǎn)鉆頭;與純回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)試驗(yàn)相比,鉆頭的平均時(shí)效更高,達(dá)2.84m/h,且鉆進(jìn)性能更加穩(wěn)定。

煤液化減壓閥的工作條件非常苛刻,對(duì)其閥座、閥芯等關(guān)鍵部件在高溫、高壓差、高固態(tài)濃度流體沖蝕條件下的抗沖蝕磨損性能及使用穩(wěn)定性提出了極高的要求。cvd金剛石涂層具有接近天然金剛石的優(yōu)異性能,非常適合用于煤液化減壓閥關(guān)鍵部件的表面強(qiáng)化。采用熱絲cvd法在硬質(zhì)合金閥座及閥芯主要的受沖蝕表面沉積獲得了金剛石涂層,為保證沉積過(guò)程中溫度分布及制備獲得的金剛石涂層厚度分布的均勻性,針對(duì)閥座和閥芯的不同結(jié)構(gòu),分別采用了直拉熱絲穿孔和平行階梯式排列兩種不同的熱絲排布方式。采用掃描電子顯微鏡(sem)和raman譜儀對(duì)沉積獲得的金剛石涂層進(jìn)行了性能表征,結(jié)果表明,在閥芯和閥座表面均沉積獲得了一層連續(xù)、厚度均勻、顆粒度約為3～5μm、具有典型的金剛石特征的高質(zhì)量金剛石涂層。將cvd金剛石涂層煤液化減壓閥關(guān)鍵部件應(yīng)用在實(shí)際煤液化工況條件下試運(yùn)行,其使用壽命超過(guò)了1200h,比普通同類(lèi)部件的使用壽命提高了3倍以上。

在eacvd(electron-assistedhotfilamentchemicalvapordeposition)金剛石膜沉積系統(tǒng)上制備出了摻硼金剛石厚膜電極,采用循環(huán)伏安法研究了摻硼金剛石厚膜電極和iro2/ta2o5鈦涂層電極電化學(xué)性能的差別,結(jié)果表明摻硼金剛石厚膜電極具有比iro2/ta2o5鈦涂層電極更寬的電勢(shì)窗口(約3.4v)和更低的背景電流(接近于零)。用所制備的摻硼金剛石厚膜電極和iro2/ta2o5鈦涂層電極對(duì)比處理高濃度難降解污水,通過(guò)測(cè)定污水處理過(guò)程中化學(xué)需氧量(chemicaloxygendemand,cod)的變化、觀察污水處理過(guò)程中顏色的變化、處理前后兩電極的sem照片研究了摻硼金剛石厚膜電極在污水處理中的應(yīng)用,試驗(yàn)表明摻硼金剛石厚膜電極比iro2/ta2o5鈦涂層電極處理污水效率更高、處理高濃度難降解污染物的能力更強(qiáng),電極更加穩(wěn)定、耐腐蝕性更好,是一種很有應(yīng)用前景的電極。

拋光是金剛石應(yīng)用的傳統(tǒng)領(lǐng)域,即便在今天,拋光包括超精磨仍是儀表和機(jī)械制造工藝過(guò)程中的一個(gè)最重要環(huán)節(jié)?？墒?常用的磨料顆粒尺寸均大于0.1μm(100nm),已不能滿足高級(jí)光學(xué)玻璃、晶體、寶石和金相表面的超高精度的表面加工。納米金剛石兼具有金剛石和納米顆粒的雙重特性。納米金剛石的易團(tuán)聚性是嚴(yán)重影響其未能大量應(yīng)用的重要原因。分散與分級(jí)技術(shù)是其能否實(shí)實(shí)在在服務(wù)于現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的關(guān)鍵。初步研究結(jié)果表明,納米金剛石應(yīng)該是一種理想的超精拋光材料。本文對(duì)其發(fā)展現(xiàn)狀,團(tuán)聚與分散及其初步應(yīng)用的效果等做了簡(jiǎn)要的闡述。

通過(guò)等離子體噴射cvd(chemicalvapordeposition)方法生長(zhǎng)了光學(xué)級(jí)金剛石厚膜,運(yùn)用電火花和機(jī)械拋光技術(shù)對(duì)厚膜進(jìn)行了雙面拋光,并研究拋光表面缺陷對(duì)厚膜紅外透射率的影響.結(jié)果表明:表面的臺(tái)階、孔洞、裂紋和溝槽等缺陷均會(huì)引起入射紅外光波的散射和吸收,從而導(dǎo)致金剛石厚膜透射率的下降.表面的臺(tái)階、孔洞、裂紋和溝槽等缺陷厚膜的平均紅外透射率分別為46.53%,62.56%,50.11%,58.26%.

近幾年來(lái),國(guó)內(nèi)外液壓行業(yè)電鍍金剛石鉸刀的研制成功,使工程機(jī)械液壓閥孔的最終光整加工方法,有了較大的突破。該金剛石鉸刀的應(yīng)用,不僅可獲得較高的尺寸精度、幾何精度(圓柱度、圓度誤差穩(wěn)定在0.003mm)及表面質(zhì)量(通?？蛇_(dá)ra0.4～0.2μm),而且刀具壽命長(zhǎng),每把鉸刀可加工1～10000件工件,其經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。采用金剛石鉸刀也有利于實(shí)現(xiàn)裝配的互換性和提高生產(chǎn)率,保證產(chǎn)品質(zhì)量。

采用金剛石丸片和固結(jié)磨料拋光墊兩種方式研磨加工硅片,以硅片的材料去除率(mrr)和表面粗糙度(sa)為指標(biāo)對(duì)金剛石丸片和固結(jié)磨料拋光墊的研磨性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:固結(jié)磨料拋光墊研磨硅片的材料去除率高于金剛石丸片;研磨后硅片的表面粗糙度也優(yōu)于金剛石丸片,且表面粗糙度(sa)在中部和邊緣相差不大。最后分析了研磨硅片的產(chǎn)物-磨屑的形狀特征,得出固結(jié)磨料拋光墊研磨硅片時(shí)的塑性去除量遠(yuǎn)高于金剛石丸片。

為了系統(tǒng)研究鐵基金剛石鉆頭胎體配方組成對(duì)胎體機(jī)械性能的影響規(guī)律,本文采用極端頂點(diǎn)法設(shè)計(jì)胎體配方試驗(yàn)。胎體配方組成為fe(含p23%)、wc、663-cu、ni、co和mn粉,試驗(yàn)測(cè)試指標(biāo)為胎體硬度和耐磨性。對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行回歸分析和非線性規(guī)劃求解,分析了胎體配方組成對(duì)胎體機(jī)械性能的影響規(guī)律,從理論上得出了胎體硬度和耐磨性的最優(yōu)值以及相應(yīng)的胎體配方。結(jié)果表明:p可降低鐵基胎體的燒結(jié)溫度,有效阻止fe對(duì)金剛石的熱侵蝕作用。隨著fe(p-fe)和wc含量的增加,胎體的硬度和耐磨性都得到明顯改善,鐵基胎體可以滿足熱壓金剛石鉆頭對(duì)其機(jī)械性能的要求。

　收稿日期:2001-05-30 　作者簡(jiǎn)介:薛軍(1942-),男(漢族),江蘇無(wú)錫人,中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)副研究員,科學(xué)鉆探國(guó)家專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)職研究人員,鉆探工程專(zhuān)業(yè),碩 士,從事巖石破碎學(xué)的教學(xué)及鉆頭、鉆具的研究工作,北京市海淀區(qū)學(xué)院路29號(hào),(010)82323273;于松波(1971-),女(漢族),吉林松源人,吉 林油田責(zé)任有限公司測(cè)井公司技術(shù)員,從事測(cè)井技術(shù)及計(jì)算等工作。 關(guān)于薄壁金剛石鉆頭金剛石濃度的設(shè)計(jì)問(wèn)題 薛　軍1,于松波2 (11中國(guó)地質(zhì)大學(xué)〈北京〉,北京100083;21吉林油田責(zé)任有限公司測(cè)井公司,吉林松遼132000) 摘　要:簡(jiǎn)要指出了薄壁金剛石鉆頭金剛石濃度合理設(shè)計(jì)的重要意義,提出了理論設(shè)計(jì)需要解決的幾個(gè)重要問(wèn)題 和解決辦法,認(rèn)為通過(guò)生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)的檢驗(yàn)與修正

為了提高金剛石鋸片的性能,對(duì)銅基(含鈷)與鐵基(含銅)胎體進(jìn)行了機(jī)械合金化(球磨)前后的燒結(jié)工藝探索,研究發(fā)現(xiàn),球磨胎體金屬粉末能使刀頭硬度、抗彎強(qiáng)度提高。對(duì)鐵基(含銅)球磨與未球磨以及生產(chǎn)使用的成熟配方(銅基含鈷)三種金剛石鋸片,進(jìn)行了工業(yè)鋸切實(shí)驗(yàn),測(cè)試三種鋸片的耐磨性與鋒利度,結(jié)果表明,球磨金屬粉末可以綜合提高鐵基(含銅)鋸片的性能。成功研制出成本明顯降低、性能較高的新產(chǎn)品。

在化學(xué)機(jī)械拋光過(guò)程中,溝槽形狀是拋光墊性能的重要影響因素之一,它會(huì)直接影響拋光效果。本文介紹了化學(xué)機(jī)械拋光墊上溝槽的基本形狀及其對(duì)拋光效果的影響,以及不同復(fù)合形狀的拋光墊溝槽及其對(duì)拋光效果的影響,并就研究中現(xiàn)存的主要問(wèn)題提出展望。

筑神-建筑下載:http://www.***.*** 天然金剛石 本標(biāo)準(zhǔn)適用于沒(méi)有經(jīng)過(guò)人為加工的天然金剛石單晶或其碎塊。 一、分類(lèi) 1　天然金剛石按有途作為： (1)工藝品用金剛石。 (2)拉絲模用金剛石。 (3)刀具用金剛石。 (4)硬度計(jì)壓頭用金剛石。 (5)地質(zhì)鉆頭和石油鉆頭金剛石。 (6)砂輪刀用金剛石。 (7)玻璃刀用金剛石。 (8)金剛石及修整器用金剛石。 (9)磨料用金剛石。 二、技術(shù)要求 2　天然金剛石的技術(shù)指標(biāo)，按不同用途分別規(guī)定如下： (1)工藝品用金剛石 --------------------------------------------------------------------- ------------ 級(jí) 別 晶體特征 規(guī)格

對(duì)直流電弧等離子體噴射化學(xué)氣相沉積技術(shù),在φ76.2mm的si襯底上沉積得到的金剛石膜,通過(guò)sem和激光raman表征其質(zhì)量均勻性。為緩解金剛石膜/si復(fù)合片的內(nèi)應(yīng)力,采用臺(tái)階式冷卻的方式,對(duì)樣品在1050℃進(jìn)行真空退火處理,使樣品內(nèi)的壓應(yīng)力從3.09gpa減小到1.16gpa。對(duì)樣品生長(zhǎng)面進(jìn)行機(jī)械拋光,采用表面輪廓儀檢測(cè)其表面粗糙度均勻性。結(jié)果表明:在76.2mm的金剛石膜/si復(fù)合片上獲得的表面粗糙度小于5nm。

在金剛石鉆頭應(yīng)用研究過(guò)程中,高效率與長(zhǎng)壽命經(jīng)常是互相矛盾的,為協(xié)調(diào)兩者的關(guān)系,研究者往往把如何提高鉆進(jìn)時(shí)效作為首要解決的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了多方面的研究,如金剛石鉆頭人工出刃處理、優(yōu)選金剛石參數(shù)、改變胎體耐磨性,以及研制出各種異形唇面鉆頭和弱包鑲金剛石鉆頭。

在金剛石鉆頭應(yīng)用研究過(guò)程中,高效率與長(zhǎng)壽命經(jīng)常是互相矛盾的,為協(xié)調(diào)兩者的關(guān)系,研究者往往把如何提高鉆進(jìn)時(shí)效作為首要解決的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了多方面的研究,如金剛石鉆頭人工出刃處理、優(yōu)選金剛石參數(shù)、改變胎體耐磨性,以及研制出各種異形唇面鉆頭和弱包鑲金剛石鉆頭。

研制成功國(guó)內(nèi)第１臺(tái)大面積ｃｖｄ金剛石膜熱鐵板拋光機(jī)．它可以在１０~（－ｐａ）真空條件下，加熱到１１００℃；拋光臺(tái)可以在０－１０ｒ／ｍｉｎ間實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，一次完成３片φ１１０ｍｍ的金剛石膜的拋光．金剛石膜在９８０℃，２ｈ拋光的結(jié)果表明該裝置有良好的拋光效果．金剛石膜在９８０℃拋光不同時(shí)間的ｒａｍａｎ譜表明，金剛石熱鐵板拋光是金剛石石墨化和ｃ原子不斷擴(kuò)散的過(guò)程．

本文以氫氣和丙酮為原料,采用電子增強(qiáng)熱絲cvd法,在硅片(100)基體上沉積一層金剛石薄膜,并采用光刻法和濕式各向異性刻蝕技術(shù)制備出金剛石薄膜自支撐窗口試樣。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所制備的金剛石薄膜自支撐窗口刻蝕徹底,形狀規(guī)則,能夠很好地滿足鼓泡法的實(shí)驗(yàn)要求,對(duì)cvd金剛石薄膜力學(xué)性能的測(cè)量具有重要意義。

蘇聯(lián)某加盟共和國(guó)科學(xué)院超硬材料研究所和赫爾索恩棉紡聯(lián)合工廠,為降低紡紗斷頭率,提高鋼領(lǐng)表面光潔度為(?)11～(?)12,共同研制成一種用橡膠粘合劑粘合的專(zhuān)用金鋼石拋光工具,以及用這種工具拋光新的或經(jīng)一年使用的細(xì)紗鋼領(lǐng)的工藝過(guò)程。拋光鋼領(lǐng),通常采用水磨拋光。雖然鋼領(lǐng)斷面復(fù)雜,橢園度和不平度的最大允許誤

對(duì)英國(guó)柏林頓板材力。工廠現(xiàn)在已經(jīng)使用多聚物結(jié)合的金剛石磨片最終拋光板材產(chǎn)品進(jìn)行了介紹，報(bào)導(dǎo)了金剛石工具在一個(gè)一直使用普通磨料進(jìn)行加工的領(lǐng)域中取得的成功。

主要介紹自動(dòng)化機(jī)械拋光工藝的設(shè)計(jì)理念以及常用的拋光方式并論述拋光工藝的技術(shù)工序.通過(guò)詳細(xì)的分析了解工藝進(jìn)展?fàn)顩r,為更好地發(fā)展自動(dòng)化機(jī)械拋光工藝提供文字參考.