一、超硬磨料表面镀覆(涂覆)的种类、方法及用途(Ⅱ)（论文文献综述）
张绪良[1]（2021）在《Cr-B-C镀层金刚石铁基复合材料及其地质钻头研究》文中提出能源,作为经济发展的刚需,已经成为掣肘中国经济可持续发展的瓶颈。如何在现有国土上获取更多能用、易用的油气资源是一个亟待解决的难题。钻探作为直接获取油气资源的重要途径,是我们必须解决的科学问题。钻头作为钻探机具的重要组成部分之一,一次安全、高效、经济的钻探施工项目的完成,钻头的正确选用可以起到事半功倍的效果。我国目前钻探行业已逐步转向深部勘探,钻头难进尺、钻进效率低、钻探周期长、钻探成本高是一个普遍的现象。随着钻探深度的不断增长,钻遇地层愈加复杂,而坚硬致密弱研磨性地层一直是一个技术攻关的难点。钻头对地层的适应性决定了钻探周期的长短、钻探成本的高低。随着材料科学的发展,粘结剂的选取也从以往的钴基材料到铜基材料再到铁基材料。铁基粘结剂之所有能成为如今的热门研究对象,除了因为价格低廉,更主要的原因是其具有与金刚石润湿性好和烧结温度低的双重优点。但Fe作为C同素异构转化的催化剂,在高温低压的条件下,容易侵蚀金刚石形成脆性石墨界面层。通过在金刚石颗粒表面涂覆镀层设计粘结剂与金刚石的界面成分与结构是直接且有效的提高胎体对金刚石把持能力、避免石墨界面生成的方法。达到既能与金刚石形成良好的涂覆效果、构建稳固的化学结合,又能与胎体建立可靠的联结桥梁,有效传递应力,使胎体达到一定的强度。做到在钻进过程中既能在合适的时间出刃、增加钻进速度,又能不过早的出刃、延长使用寿命。本文通过高温固相合成法和熔盐法在金刚石表面涂覆了碳化硼、碳化铬和硼碳化铬（Cr-B-C）镀层。碳化硼镀层的成分为B4C,碳化铬镀层的成分为Cr3C2和Cr7C3,硼碳化铬镀层成分为Cr B、Cr2B、Cr3C2和Cr7C3。制备温度直接影响到金刚石表面涂覆镀层的成分、厚度和形貌。对于碳化硼镀层,利用高温固相合成法当制备温度为1200℃、保温6h可以在金刚石表面获得厚度为2μm的完整、均匀的B4C镀层;对于碳化铬镀层,利用熔盐法当制备温度为800～1100℃、保温2h可以制备不同组分的镀层,随着制备温度的升高,Cr7C3向Cr3C2转化,碳化铬镀层厚度从1.83μm增长到4μm;对于硼碳化铬镀层,采用两步合成法,先利用高温固相合成法在金刚石表面涂覆B4C镀层,然后利用熔盐法当制备温度为700～1200℃、保温2h在已涂覆B4C镀层的金刚石上制备Cr-B-C镀层,随着制备温度的升高,Cr-B-C镀层中硼化物（Cr B、Cr2B）向碳化物（Cr7C3、Cr3C2）转化,硼化物的存在能延缓Cr7C3向Cr3C2转化的温度,提高碳化物的形成温度,Cr-B-C镀层厚度从1μm增长到8μm。金刚石表面涂覆镀层有助于增强抗氧化性。未镀层金刚石在空气中仅能最高耐受720℃的温度,B4C镀层金刚石可以耐受到1090℃,Cr-B-C镀层金刚石最高可以耐受到1151℃。金刚石表面涂覆镀层的成分和厚度不影响其静压强度,但表面涂覆Cr-B-C镀层可以使金刚石在1200℃空气中热处理后维持其静压强度。本文利用粉末冶金法,在850℃、30MPa的条件下保温5min,分别制备了含碳化硼、碳化铬和硼碳化铬镀层金刚石铁基复合材料及其相应的地质孕镶金刚石钻头。金刚石表面涂覆Cr-B-C镀层有助于避免Fe基粘结剂对金刚石的侵蚀,改善金刚石与Fe基胎体的界面结合能力,缩小界面间隙,密实化胎体,提高胎体对金刚石的把持力,从而提高金刚石复合材料的强度和耐磨性。金刚石表面涂覆碳化铬镀层及Cr-B-C镀层的合成温度分别在900℃和1000℃时,其具有最好的物理力学性能。Cr-B-C镀层（1000℃）铁基金刚石复合材料相对于不镀层、碳化硼、碳化铬镀层（900℃）金刚石复合材料,其相对密度分别增加了2.63%、1.85%、1.76%,达到了99.34%;抗弯强度分别提高了21.8%、15.7%、16.9%,达到了1405.6MPa;磨耗比分别提高了34.8%、39.4%、33.3%,达到了1025.9。Cr-B-C镀层铁基孕镶金刚石钻头在机械钻速略微增加的同时,使用寿命大幅增加,且钻头磨损量下降。与常规无镀层钻头相比,Cr-B-C镀层钻头在维持钻速的前提下,寿命增加了33.2%,钻头单位进尺磨损量下降了9.6%;与B4C镀层钻头相比,寿命增加了35.1%,钻头单位进尺磨损量减少了57.1%。Cr-B-C镀层钻头寿命的提高、磨损量的下降与金刚石和胎体的界面强度提高有关。此外,因胎体对金刚石把持能力的提高,Cr-B-C镀层铁基孕镶金刚石钻头在实际钻进过程中可适当提高钻压使用,增加金刚石压入岩石的深度,进而增加钻进速度。
陈帅鹏[2]（2020）在《V2O5对陶瓷结合剂与金刚石磨料润湿性的影响》文中提出陶瓷结合剂金刚石磨具具有加工质量高,磨削发热量少等优点,能较好地满足硬脆材料的精密磨削加工要求,被广泛应用于硬质合金、精密光学材料、工业陶瓷材料的精密加工。然而金刚石磨料表面光滑,表面能高,导致陶瓷结合剂与磨料的润湿性较差,在磨削加工过程中金刚石容易从结合剂上提前脱落,从而大幅降低了这类砂轮的使用寿命。为了改善其润湿性,提高磨具的性能,本文针对金刚石磨具用陶瓷结合剂配方组成及金刚石表面改性进行研究,得到如下结论:1)在陶瓷结合剂配方中加入V2O5,结果表明:添加4 wt.%V2O5的陶瓷结合剂的耐火度达到555°C,比不添加V2O5的陶瓷结合剂的耐火度低17°C。熔融状态下的结合剂中钒离子在金刚石表面富集,并与金刚石表面存在的不饱和碳原子结合形成V-C键,有效改善了陶瓷结合剂与金刚石磨料之间的润湿性,其润湿角随V2O5含量的增多而减小,当V2O5含量为4 wt.%时,润湿角最小,润湿性最佳。当V2O5的加入量为2 wt.%时,结合剂中开始有Li2Si2O5晶体析出,随着V2O5含量增多,晶体快速长大,当V2O5加入量为4 wt.%时,晶体与结合剂界面处产生裂纹。添加2 wt.%V2O5的陶瓷结合剂金刚石复合材料抗弯强度和硬度从83.7 MPa和87.4 HRB提高到112.6 MPa和108.1 HRB,与不加V2O5时相比分别提高了约34.5%和23.7%。2)采用溶胶-凝胶法在金刚石表面制备V2O5薄膜来改善陶瓷结合剂对金刚石润湿性及其砂轮的性能。结论如下:采用熔融淬冷法制备V2O5溶胶,当H2O/V2O5质量之比为50,熔融温度为850°C,保温时间为20 min时,制得的溶胶较好;当V2O5溶胶的粘度为2 m Pa·s,涂覆在金刚石表面后经600°C热处理在金刚石表面可形成一层光滑致密的V2O5薄膜,且在热处理过程中金刚石表面的不饱和碳原子会与V2O5薄膜形成O-V-C和V-O-C键。陶瓷金刚石复合材料在烧结过程中,金刚石表面的V2O5会溶于陶瓷结合剂中,降低界面处陶瓷结合剂的表面张力和耐火度,提高陶瓷结合剂对涂膜金刚石的润湿性。当烧结温度为650°C时,涂膜复合材料的抗弯强度和硬度分别为92.8 MPa和99.4HRB比未涂膜时的85.6 MPa和87.6HRB分别提高了约8.4%和13.5%。3)陶瓷结合剂中添加2 wt.%的V2O5,制备的金刚石砂轮的磨削性能明显提高,与不加V2O5相比,在一个修整周期内,磨削的第五十个氧化锆工件的内孔圆度和直线度误差分别从3.31μm和2.11μm降低至3.02μm和1.9μm。涂覆V2O5薄膜的金刚石所制备的砂轮磨削性能有所提高,与未涂膜砂轮相比,在一个修整周期内,磨削的第五十个氧化锆工件的内孔圆度和直线度误差分别从3.35μm和2.14μm降低至3.13μm和1.99μm。
施江[3]（2019）在《微晶玻璃结合剂-氧化物包覆型cBN复合材料的研究》文中研究说明高精度加工工具是机械制造业迅猛发展的强力引擎之一,组成和用途各异的高性能磨具对材料高精密加工的重要性已日益凸显,超硬材料工具和技术的研究与应用水平在某种程度上代表着一个国家的科技发展水平。作为超硬磨具的重要组成部分,超硬磨料和结合剂对超硬磨具性能起到决定性的作用。但一般陶瓷结合剂所展现出的高热膨胀系数及其高温下对磨料的低润湿性一直制约着高性能超硬磨具发展。本文选取Li2O-Al2O3-Si O2-Ba O-B2O3体系微晶玻璃为立方氮化硼（Cubic Boron Nitride,c BN）复合材料的结合剂,通过高温熔融水淬法制备了具有不同Na2O/Ba O比和Li2O/Si O2比的结合剂,利用差热分析（Differential Scanning Calorimeter,DSC）、X射线衍射（X-ray Diffraction,XRD）、傅氏转换红外线光谱分析（Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR）、拉曼光谱分析（Raman Spectra）、扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope,SEM）、X射线能谱分析（Energy Dispersive Spectrometer,EDS）、X射线光电子能谱分析（X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS）、热膨胀仪、高温显微镜和万能试验机等测试手段研究了结合剂组成、热处理制度对结合剂以及复合材料性能的影响,确定了描述本体系微晶玻璃结合剂析晶机理的动力学模型。然后,以Ce O2和Zr O2分别为c BN磨料的包覆层,重点研究和确定了制备得到适合于在c BN磨料表面形成密实氧化物包覆层的工艺制度,阐述了氧化物在磨料表面包覆的机理。最后,制备了氧化物包覆型-微晶玻璃结合剂c BN复合材料,并对其性能和微观结构进行了分析,阐明了氧化物包覆层对c BN复合材料抗折强度的提升机理。实验结果为研发高性能超硬磨具提供有使用前景的结合剂组成、可行的制备工艺制度和理论基础,主要研究成果如下:（1）Na2O/Ba O比的增大令基础玻璃结构的网络聚合程度逐渐降低,而Li2O/Si O2比的减小令玻璃的结构变得密实,综合高温显微镜和热膨胀测试结果分析可知B3结合剂（Na2O/Ba O为0.33,Li2O/Si O2为0.11）是一种适合于c BN磨具用高性能微晶玻璃结合剂。此外,通过对磨具进行XPS测试发现,结合剂和c BN磨料结合的界面处产生了诸如N-Al、N-Si和N-Li的化学键,证明化学键结合是结合剂对磨料把持力中的重要组成部分。（2）烧结制度的改变主要会使微晶玻璃结合剂中具有低膨胀系数的主晶相Li Al Si2O6和Li Al Si3O8的含量发生变化,进而令结合剂热膨胀系数（Coefficient of Thermal Expansion,CTE）发生变化,从而影响c BN磨具的抗折强度。提高第一步热处理温度或第二步晶化温度均能使结合剂的析晶度提升,结合剂内析出更多的Li Al Si2O6相有利于降低其CTE值。第一步烧结温度为860°C时,B3结合剂的CTE为3.23×10-6°C-1,与c BN磨料非常接近。控制第二步晶化温度为575°C能进一步降低结合剂CTE值至3.13×10-6°C-1,并将c BN复合材料抗折强度提升至114.09 MPa。（3）析晶动力学计算表明,所研究的玻璃在析晶开始时,其析晶阶段活化能Ec（α）为361.21 k J/mol,并随着晶化过程的进行,逐渐降低至264.40 k J/mol。此外,随着析晶体积分数α的增大,晶化过程从表面析晶向整体析晶转变。SB模型计算得到的DSC曲线与实测曲线吻合度非常高,是一种可用于分析和描述上述微晶玻璃体系析晶动力学的合适模型,证实了所研究的基础玻璃在经热处理析晶时,其内部晶相的成核生长以及晶相析出过程是同时进行且贯穿于整个析晶过程始终的。（4）对Ce O2包覆c BN磨料而言,实验条件（反应物浓度、聚乙烯吡咯烷酮（Polyvinyl pyrrolidone,PVP）加入量、反应温度、反应时间）的改变会影响Ce O2在c BN磨料表面的包覆均匀度和完整度。Ce O2包覆c BN的最佳制备工艺参数为:Ce（NO3）3和六次甲基四胺（Hexamethylenetetramine,HMT）浓度分别为0.050 mol/L和0.25 mol/L,PVP加入量为0.10 g,反应温度为75°C,反应时间为2.0 h。对Zr O2包覆c BN磨料而言,Zr O（NO3）2浓度为0.060 mol/L是较为合适的反应物浓度。此外,制备得到的Ce O2包覆层与c BN磨料之间形成了N-Ce的化学键合,Zr O2与c BN磨料之间形成N-Zr化学键合,包覆层与磨料之间化学键合的存在保证了两者的稳固结合。（5）c BN表面Ce O2或Zr O2包覆层在复合材料烧结过程中会以高温扩散的方式进入到结合剂层,从而发挥其提高结合剂高温流动性和促进微晶玻璃结合剂晶化的作用,进而使c BN复合材料的抗折强度分别提高9.16%和15.99%,所制备得到的c BN复合材料最佳抗折强度（132.33 MPa）比目前文献报道要高出40%以上。由于Zr4+高温下扩散所需能量低于Ce4+,且其断网能力强于Ce4+这两种因素的同时存在,使得Zr4+更易于进入结合剂层且更利于结合剂在c BN表面的润湿铺展,因而所制备得到的MZ复合试样具有更高的抗折强度。
俞能跃[4]（2019）在《金刚石磨料在柔性抛光工具中的界面结合强度研究》文中研究说明基于溶胶-凝胶法所制备而成的生物高分子柔性抛光膜在晶圆抛光加工过程中具有高精度、低损伤等优点。但由于金刚石是由共价键结合而成的晶体,它与生物高分子材料结合较差,导致在加工过程中会出现磨料脱落等问题,因此如何提高磨料与基体的界面结合以及如何测量磨料与基体的界面结合强度成为目前所需要解决的关键问题。本文采用了两种界面结合强度的测量表征方法,并基于两种测量方式评价了不同的表面处理方式对于界面结合强度的影响,考虑了添加偶联剂、镀覆金属钛、镀覆金属钛后表面氧化、涂覆羟基氧化铁等表面处理方式的影响,同时研究了磨料粒度对界面结合强度的影响。第一种方法是直接拉拔法,通过粘结剂将金刚石磨料直接从生物高分子基体中拉拔出,测定拉拔时所需要的拉拔力,并测定磨料与基体的接触面积,从而计算得到磨料与基体的界面结合强度。第二种方法是基于抛光膜的拉伸强度来表征磨料与基体的界面结合强度,通过分析可以知道,磨料与基体的界面结合强度变化会直接导致生物高分子基体材料的拉伸强度发生变化,因此本论文尝试使用抛光膜的拉伸强度来直接表征磨料与基体的界面结合强度。通过直接拉拔法对磨料与基体的界面结合强度进行测量,发现随着磨料粒度的增大,界面结合强度会有所降低。在抛光膜的制备过程中添加偶联剂会使界面结合强度有所提升。基于拉伸强度对磨料与基体的界面结合强度进行研究,发现在W40粒度金刚石磨料表面镀覆金属钛后,所制备的抛光膜拉伸强度有所降低,但在镀钛复合磨料表面氧化处理后,所制备的抛光膜拉伸强度又会上升,且高于未处理的金刚石磨料抛光膜。而在W3金刚石磨料表面涂覆FeOOH处理后,所制备出的抛光膜强度与涂覆前不会出现明显的差异。对于W40粒度金刚石同样涂覆FeOOH涂覆处理,发现磨料的表面难以成功进行涂覆。综合红外光谱分析发现,磨料表面所吸附的羟基官能团的数量随着粒度变化以及表面处理后会发生较大的变化,是影响磨料与高分子材料结合的一个重要因素。
窦志强[5]（2019）在《过渡金属氧化物对金刚石单晶刻蚀的研究》文中研究说明金刚石的强度、硬度、耐磨性、热导性、化学稳定性等物理化学性能优异,已经广泛应用于机床工具制造领域,但金刚石表面光滑,不利于结合剂对它的把持,往往会存在于结合剂结合不牢固,使其过早脱落等问题,为了解决该问题,可以通过表面刻蚀的方式增加表面粗糙度,提高使用性能。同时由于金刚石还在半导体器件制造、热管理材料等领域有广阔的应用空间,但金刚石难于加工的缺点制约了其优异性质的充分发挥,因此金刚石单晶表面刻蚀技术的研究也有助于促进金刚石在功能材料领域的应用。为此,课题以金刚石单晶为研究对象,采用三氧化二铁、二氧化锰、氧化镍三种过渡金属氧化物作为刻蚀剂,探索出了在无特殊气氛的条件下金刚石单晶表面刻蚀方法,并研究了刻蚀工艺参数对金刚石单晶的影响。主要研究结果如下:（1）三氧化二铁、二氧化锰、氧化镍三种过渡金属氧化物均能对金刚石进行刻蚀,氧化铁刻蚀金刚石的最佳温度为800℃,该温度下刻蚀1小时后,金刚石{100}面的面粗糙度Sa升高至2380 nm,{111}面的面粗糙度Sa升高至1590 nm;二氧化锰刻蚀金刚石的最佳温度为750℃,该温度下刻蚀1小时后,金刚石{100}面的面粗糙度Sa升高至1188nm,{111}面的面粗糙度Sa升高至3771 nm;氧化镍刻蚀金刚石的最佳温度为750℃,该温度下刻蚀1小时后,金刚石{100}面的面粗糙度Sa升高至1775 nm,{111}面的面粗糙度Sa升高至1917 nm。（2）金刚石刻蚀程度会随着温度的升高和保温时间的延长而加重,刻蚀越严重金刚石表面粗糙度越大,单颗粒抗压强度越低;升高刻蚀温度比延长保温时间更能有效对金刚石进行刻蚀。（3）金刚石的刻蚀呈现各向异性,{100}面刻蚀坑呈现四边形或八边形,{111}面刻蚀坑呈三角形,刻蚀坑形状的差异与金刚石中碳原子的排列方式有关,不同刻蚀剂刻蚀行为不同,三氧化二铁刻蚀剂主要刻蚀金刚石的{100}面,二氧化锰刻蚀剂主要刻蚀金刚石的{111}面,氧化镍刻蚀剂刻蚀后金刚石表面会有凸起生成。（4）过渡金属氧化物刻蚀金刚石的过程实质是在过渡金属氧化物的催化作用下金刚石的氧化过程。
刘凡[6]（2019）在《点胶有序排布镀钨金刚石钎焊绳锯制备及性能研究》文中指出钢筋混凝土目前已广泛应用于建筑、路桥、隧道、海港等工程领域,并且随着城市化建设不断发展,钢筋混凝土结构拆除与修复工程的需求量将长期维持在一个较高水平。而金刚石绳锯非常适合用于切削大截面与水下混凝土构件,但是现有的热压或电镀绳锯在加工钢筋混凝土时暴露出Fe屑不易去除、工具散热性能差、串珠磨损严重等缺陷。为解决上述问题,本文利用优化后的点胶有序排布工艺与钎焊工艺将镀钨金刚石焊接在串珠表面,制备的新型钎焊绳锯具备高把持力、高出刃、容屑空间均匀分布等优势,故有可能成为一种高效加工钢筋混凝土的实用工具。本文完成的研究工作主要包括:（1）对四种锯切级人造金刚石分别进行高温热处理和室内摩擦磨损试验,根据磨损形貌特征对比了不同金刚石的耐磨性差异。在磨料腐蚀形貌观察和力学性能测试的基础上,还增加了拉曼光谱分析,对比了镀钨金刚石、镀钛金刚石钎焊后的石墨化程度。结果显示钎焊镀钨金刚石相比钎焊镀钛金刚石的腐蚀程度较轻,石墨化程度降低了约50%,冲击韧性值提高了12%;通过EDX能谱面扫描证明了W镀层经Ni-Cr钎焊后仍然存在,其稳定性相比Ti镀层有明显优势。（2）基于“化曲为直”思想,根据磨粒参数特性在CAD中设计了串珠表面不同金刚石浓度及间距的排布图案（均布式、斜排式、交错式）。详细展示了串珠的点胶有序排布工艺及点胶串珠钎焊工艺,解释了钎焊烧结温度对金刚石排布位置造成扰动的微观机理。基于单颗钎焊金刚石圆台模型,对磨料出刃高度比例为50%情况下的钎料用量理论值进行了计算,并设计实验验证。结果显示:钎焊料与未镀覆金刚石用量比为3:1,或者钎焊料与镀钨金刚石用量比为2:1时可以得到比较理想的钎焊金刚石出刃形貌,金刚石在焊层中的包镶比例大致为3752%。（3）制备了均布式、斜排式、交错式有序排布镀钨金刚石钎焊绳锯,对C35强度混凝土（嵌有20#低碳钢）进行了切削试验。与无序排布金刚石钎焊绳锯相比,斜排式和交错式绳锯的切削效率和寿命表现出明显优势;斜排式绳锯的切削效率最高可达0.100.12 m2/min,混凝土工件总加工面积可达5.6 m2;均布式绳锯因磨料浓度偏低导致其耐磨性较差;而镀钨金刚石绳锯表现出优异的耐磨性,工具寿命相比普通金刚石绳锯提升了20%左右。
李伟雄[7]（2018）在《树脂结合剂钎焊涂覆金刚石砂轮的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理树脂结合剂金刚石砂轮广泛应用于硬脆材料精密加工,为改善金刚石与树脂结合剂的结合性能,以往的研究多采用电镀、化学镀、真空蒸发镀等方法对金刚石进行表面镀覆。本文尝试了一种针对细粒度金刚石的钎焊涂覆方法,并制备了不同晶型金刚石的树脂结合剂砂轮,对比研究了各砂轮的磨削性能。首先,研究了温度、钎料增重和隔离剂对金刚石钎焊涂覆性能的影响;其次,确定砂轮的制备工艺并制备不同晶型金刚石树脂结合剂砂轮,分析了砂轮的力学性能;最后,将制备的树脂结合剂钎焊涂覆金刚石砂轮用于硬质合金的磨削,比较了砂轮的磨削力、磨削比及磨损机理,得到如下结论:MgO隔离剂的引入可以避免因钎料流动而使金刚石粘结成团现象的出现;钎焊温度在900℃-960℃范围内,随着温度的升高,钎焊涂覆层对金刚石表面润湿性提高,钎焊涂覆后的冲击韧性增大。随着钎料增重率的提高,金刚石冲击韧性下降。在单晶金刚石砂轮涂覆后,抗弯强度增大,多晶金刚石砂轮涂覆后抗弯强度略降低。其中,多晶金刚石树脂砂轮抗弯强度最高,达79.48Mpa,单晶RVD次之,RVD/MBD4+最低,抗弯强度为71.17Mpa。各砂轮硬度差异不大,同一工艺下,晶型对砂轮硬度影响不明显。对比不同砂轮磨削硬质合金的磨削力发现,单晶金刚石RVD经涂覆后,磨削力增大;多晶金刚石PDGF1经涂覆后,磨削力没明显变化。多晶金刚石砂轮磨削比最高,单晶金刚石MBD经涂覆后,磨削比提高了22%;RVD涂覆后磨削比下降了31%。经涂覆后的金刚石砂轮,磨削硬质合金后的表面粗糙度均有小幅增大。不同钎焊涂覆金刚石砂轮对硬质合金磨削过程以塑性去除为主。树脂砂轮磨粒脱落占比在35%-42%之间;其中多晶金刚石树脂砂轮存在宏观破碎、磨粒脱落和磨粒磨损三种磨损形式,单晶金刚石树脂砂轮主要以磨损和脱落形式为主。
管海军[8]（2018）在《镀层超硬磨料钎焊砂轮的研制》文中研究表明随着轨道交通行业的快速发展,钢轨打磨砂轮的使用量越来越大,现阶段广泛使用的是树脂砂轮,暴露出把持力低、磨削效率低、适候性差、火花粉尘大等缺点。针对以上问题,本文利用高温真空钎焊技术和金刚石表面镀钛技术,开发了镀层超硬磨料钎焊砂轮。并从镀钛金刚石性能、钎焊后镀钛金刚石界面结合强度以及砂轮加工性能等方面进行了分析,本文完成的主要研究工作有:（1）通过对镀层材料、镀覆工艺的研究,选用真空微蒸发镀技术对金刚石表面镀钛;对镀钛后的金刚石性能进行分析,发现与无镀层金刚石相比,其在抗压强度、冲击韧性、抗高温等方面性能更好;确定了钎焊镀钛金刚石所用的钎料、钎焊工艺路线和钎焊工艺参数。（2）为了探究镀钛金刚石与钎料的结合强度,分别采用Ni-Cr、Ni-Cr-Mo、Cu-Sn-Ti三种合金钎料真空钎焊制作镀钛和无镀层金刚石钻头,并进行钻削玻化砖对比试验,发现Ni-Cr、Ni-Cr-Mo钎料钎焊制作的镀钛金刚石钻头寿命均远小于无镀层金刚石钻头,说明Ni-Cr、Ni-Cr-Mo钎料不适合用于镀钛金刚石的钎焊;Cu-Sn-Ti钎料钎焊制作的镀钛与无镀层金刚石钻头相比较,钻头平均寿命相当,且镀钛金刚石钻头的钻孔效率更高,说明Cu-Sn-Ti钎料适用于镀钛金刚石的钎焊。并对以上结论的机理进行了分析。（3）利用树脂砂轮、Cu-Sn-Ti钎料钎焊的无镀层金刚石砂轮以及镀钛金刚石砂轮对70Mn轨道钢进行了打磨试验,发现钎焊镀钛金刚石砂轮具有更高的磨削效率;对加工后的金刚石腐蚀并进行拉曼分析,发现镀钛和无镀层金刚石均有石墨化现象的产生,但镀钛金刚石防石墨化效果更好,说明镀层对内部金刚石起到了一定的保护作用。
孙会冰,赵玉成,王明智,邹芹,万明,王玮德,张亚飞,王思宇,陈辉[9]（2017）在《立方氮化硼砂轮的研究与发展》文中研究说明介绍了国内外立方氮化硼（CBN）砂轮的性能和金属结合剂（含电镀和钎焊结合剂）、树脂结合剂和陶瓷结合剂CBN砂轮的特点,论述了CBN砂轮中磨料的处理及气孔组织的调控技术。阐述了目前国内在CBN砂轮制造水平方面与国外存在的差距,提出CBN砂轮的未来制造应向着超高速、绿色制造等方向发展。
王俊沙[10]（2016）在《铁族金属及其盐对人造金刚石单晶腐蚀研究》文中进行了进一步梳理金刚石由于具有很高的硬度、耐磨性及较强的化学惰性,因而作为磨粒在硬脆材料加工领域得到广泛的应用。人造金刚石颗粒尺寸较小,通常采用结合剂将它们粘结起来制备成具有一定形状、大小和强度的工具。但由于金刚石单晶表面光滑且表面能较高,在制备金刚石工具时结合剂很难润湿金刚石。因此,两者之间主要以机械镶嵌为主,结合力较弱,磨削加工时大部分金刚石由于过早脱落而造成非磨削损耗。为了提高结合剂对金刚石的把持力,目前采用的方法主要是对金刚石表面进行镀覆或涂覆处理。针对这些处理技术的局限性,论文采用热化学法以铁族金属及其盐对金刚石单晶进行腐蚀。系统研究了各参数变化对铁族金属粉末腐蚀金刚石单晶的影响规律,结合热力学计算,探讨了铁族金属腐蚀金刚石单晶的主要机理;考察了铁族金属盐在不同温度下对金刚石单晶的腐蚀及主要机制;将不同方法处理的金刚石分别与铜基和铁基金属结合剂制备成锯片,对锯片的机械性能和锯切性能进行比较。主要研究结果如下:（1）重点研究了温度对铁族金属腐蚀金刚石的影响。结果表明,温度在腐蚀过程中起关键作用,铁、镍、钴对金刚石单晶腐蚀的初始温度分别为800°C、700°C和600°C。随着温度升高,金刚石单晶的腐蚀程度逐渐加重;当温度相同时,金刚石{100}晶面的腐蚀程度均大于{111}晶面。铁在金刚石{100}晶面的腐蚀主要沿垂直于晶面方向进行,在{111}晶面的腐蚀起源于晶面边缘并逐渐向中心扩展。而镍和钴在金刚石表面的腐蚀均以垂直于晶面方向为主,在金刚石{100}和{111}晶面上形成形状分别为倒金字塔和六边形的腐蚀坑。在试验温度范围内,钴粉对金刚石单晶腐蚀的均匀性较好,且在金刚石{100}和{111}晶面上的腐蚀率和腐蚀深度均大于镍粉。（2）系统研究了保温时间、金属粉末与金刚石比例及金属粉末粒径等对铁族金属腐蚀金刚石的影响。随着保温时间延长,镍和钴腐蚀金刚石后形成的腐蚀坑面积和深度逐渐增大,但当保温时间超过一定值后,延长保温时间对金刚石腐蚀影响逐渐减小。减小钴粉与金刚石的质量比,金刚石{100}和{111}晶面的腐蚀率和腐蚀深度明显降低,同时金刚石表面腐蚀的均匀性变差。此外,随着钴粉粒径增大,金刚石单晶的腐蚀程度变轻且均匀性变差。（3）探讨了铁族金属腐蚀金刚石的机制及腐蚀形貌的形成规律。金刚石腐蚀过程可描述为:随着温度升高,金属逐渐熔融并开始润湿金刚石表面;在金属的催化作用下,金刚石结构碳发生相变转变成石墨结构碳;金刚石与熔融金属界面处形成的石墨以浓度差为驱动力,在金属中向远离界面方向扩散。根据菲克定律对铁腐蚀金刚石的理论腐蚀深度进行计算,结果与试验所测P-V值的变化趋势大体一致。与金刚石台阶状生长模式相似,铁族金属腐蚀金刚石单晶也是通过逐层实现的。对于金刚石表面形成的腐蚀坑,其底部对应于被腐蚀晶面,而其内壁则由被腐蚀晶面的相邻晶面或稳定性更高的次级相邻晶面组成。（4）探索了二水草酸铁、二水草酸钴和六水硝酸钴在不同温度下对金刚石的腐蚀行为及腐蚀机理。随着温度升高,金刚石单晶的腐蚀程度逐渐加重。特别是以二水草酸铁作为腐蚀剂时,当温度超过900°C后,金刚石单晶的腐蚀程度急剧加重。二水草酸钴和六水硝酸钴均可同时在金刚石{100}和{111}晶面上形成腐蚀坑,但与金属钴粉相比,金刚石单晶腐蚀的均匀性较差,而且在同一个晶面上腐蚀坑的大小和深度也有较大差别。二水草酸铁腐蚀金刚石的机理为金刚石石墨化和氧化,而二水草酸钴和六水硝酸钴腐蚀金刚石的主要机理为金刚石石墨化。（5）分析比较了不同方法处理的金刚石及其与金属结合剂复合烧结体的机械性能。与未处理金刚石相比,镀钛金刚石的单颗粒抗压强度和冲击韧性都较高,与铜基结合剂复合制备的烧结体的硬度、抗弯强度和冲击强度均无明显变化,但与铁基结合剂复合制备的烧结体的抗弯强度和冲击强度都略有下降。经钴粉腐蚀处理的金刚石的单颗粒抗压强度和冲击韧性虽然都略有下降,但与铜基和铁基结合剂复合制备的烧结体的抗弯强度和冲击强度均明显提高。（6）通过锯切试验,对比了不同方法处理的金刚石制备的金属基锯片的锯切性能。与未处理金刚石制备的锯片相比,镀钛金刚石与铜基结合剂制备的锯片锯切试验后工作面上金刚石出刃高度无明显变化,但50%出刃比例稍有增加,金刚石脱落率略有下降,锯片锯切寿命提高15%;与铁基结合剂制备的锯片锯切试验后工作面上金刚石出刃高度和50%出刃比例均增加,金刚石脱落率明显降低,锯片的锋利度较差,锯切寿命增加11%。腐蚀处理金刚石与铜基和铁基结合剂制备的锯片锯切试验后工作面上金刚石出刃高度和50%出刃比例均增加,金刚石脱落率均明显下降,锯片自锐性较好,锯片锯切寿命分别提高12%和8%。
二、超硬磨料表面镀覆(涂覆)的种类、方法及用途(Ⅱ)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、超硬磨料表面镀覆(涂覆)的种类、方法及用途(Ⅱ)（论文提纲范文）
（1）Cr-B-C镀层金刚石铁基复合材料及其地质钻头研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 钻头胎体中粘结剂研究现状 |
| 1.2.2 金刚石表面镀层研究现状 |
| 1.3 存在的问题及发展趋势 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 材料制备及试验方法 |
| 2.1 试验材料及设备 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 试验设备 |
| 2.2 金刚石表面镀层制备 |
| 2.2.1 镀层方法 |
| 2.2.2 碳化硼镀层制备 |
| 2.2.3 碳化铬镀层制备 |
| 2.2.4 硼碳化铬镀层制备 |
| 2.3 金刚石铁基合金粘结剂复合材料制备 |
| 2.4 不同镀层孕镶金刚石钻头制备 |
| 2.4.1 烧结工艺的选择 |
| 2.4.2 烧结参数的选择 |
| 2.4.3 孕镶金刚石钻头设计 |
| 2.5 微观表征 |
| 2.6 性能测试 |
| 2.6.1 相对密度 |
| 2.6.2 压入硬度 |
| 2.6.3 静压强度 |
| 2.6.4 抗氧化性 |
| 2.6.5 抗弯强度 |
| 2.6.6 磨耗比 |
| 2.6.7 钻进试验 |
| 第3章 碳化硼镀层对铁基合金粘结剂复合材料性能的影响机制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 金刚石表面镀碳化硼工艺研究 |
| 3.2.1 镀层制备 |
| 3.2.2 微观表征 |
| 3.2.3 性能测试 |
| 3.2.4 分析与讨论 |
| 3.3 碳化硼镀层金刚石铁基合金粘结剂复合材料制备 |
| 3.3.1 复合材料制备 |
| 3.3.2 试验结果 |
| 3.3.3 分析与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 碳化铬镀层对铁基合金粘结剂复合材料性能的影响机制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 金刚石表面镀碳化铬工艺研究 |
| 4.2.1 镀层制备 |
| 4.2.2 试验结果 |
| 4.2.3 分析与讨论 |
| 4.3 碳化铬镀层金刚石铁基合金粘结剂复合材料制备 |
| 4.3.1 复合材料制备 |
| 4.3.2 试验结果 |
| 4.3.3 分析与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 硼碳化铬镀层对铁基合金粘结剂复合材料性能的影响机制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 金刚石表面镀硼碳化铬工艺研究 |
| 5.2.1 镀层制备 |
| 5.2.2 试验结果 |
| 5.2.3 分析与讨论 |
| 5.3 硼碳化铬镀层金刚石铁基合金粘结剂复合材料制备 |
| 5.3.1 复合材料制备 |
| 5.3.2 试验结果 |
| 5.3.3 分析与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 不同镀层铁基孕镶金刚石钻头室内钻进试验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 钻头制备与钻进试验方法 |
| 6.3 试验结果 |
| 6.4 分析与讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）V2O5对陶瓷结合剂与金刚石磨料润湿性的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 金刚石磨料 |
| 1.2.1 金刚石结构 |
| 1.2.2 金刚石性质 |
| 1.3 陶瓷结合剂 |
| 1.3.1 陶瓷结合剂原料 |
| 1.3.2 陶瓷结合剂性能要求 |
| 1.3.3 陶瓷结合剂的配方调整 |
| 1.3.4 陶瓷结合剂制备工艺 |
| 1.4 溶胶-凝胶技术简介 |
| 1.4.1 溶胶-凝胶技术的发展 |
| 1.4.2 溶胶-凝胶制备薄膜基本原理 |
| 1.4.3 溶胶-凝胶法制备薄膜过程 |
| 1.4.4 溶胶-凝胶制备薄膜优点 |
| 1.5 金刚石表面改性研究 |
| 1.5.1 金刚石镀覆工艺介绍 |
| 1.5.2 溶胶-凝胶法在金刚石表面涂膜工艺介绍 |
| 1.6 课题研究内容 |
| 第2章 实验 |
| 2.1 实验材料与设备 |
| 2.1.1 实验使用材料及作用 |
| 2.1.2 实验仪器与设备 |
| 2.1.3 磨料的选择 |
| 2.1.4 结合剂的选择 |
| 2.2 制备工艺 |
| 2.2.1 陶瓷结合剂的制备 |
| 2.2.2 V_2O_5溶胶的制备 |
| 2.2.3 金刚石表面涂膜工艺 |
| 2.2.4 陶瓷结合剂金刚石砂轮的制备 |
| 2.3 测试与表征 |
| 2.3.1 陶瓷结合剂性能测试 |
| 2.3.2 金刚石表面涂覆V_2O_5薄膜性能测试 |
| 2.3.3 金刚石砂轮性能测试 |
| 第3章 陶瓷结合剂添加V_2O_5及性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 配方设计 |
| 3.3 V_2O_5添加量对陶瓷结合剂性能的影响 |
| 3.3.1 V_2O_5添加量对陶瓷结合剂析晶的影响 |
| 3.3.2 V_2O_5添加量对陶瓷结合剂耐火度的影响 |
| 3.3.3 V_2O_5添加量对陶瓷结合剂热膨胀系数的影响 |
| 3.3.4 陶瓷结合剂断面SEM和 EDS分析 |
| 3.3.5 V_2O_5添加量对陶瓷结合剂抗弯强度的影响 |
| 3.4 V_2O_5的添加量对陶瓷结合剂与金刚石结合性能的影响 |
| 3.4.1 V_2O_5添加量对陶瓷结合剂与金刚石润湿性的影响 |
| 3.4.2 陶瓷结合剂与金刚石界面处EDS和 XPS分析 |
| 3.5 V_2O_5的添加量对陶瓷金刚石复合材料性能的影响 |
| 3.5.1 V_2O_5添加量对陶瓷金刚石复合材料气孔率和致密度的影响 |
| 3.5.2 V_2O_5添加量对陶瓷金刚石复合材料抗弯强度和洛氏硬度的影响 |
| 3.5.3 陶瓷结合剂金刚石复合材料断面SEM照片和光学照片分析 |
| 3.6 添加V_2O_5对陶瓷金刚石砂轮磨削性能的影响 |
| 3.6.1 砂轮的使用寿命和工件精度分析 |
| 3.6.2 砂轮工作面形貌分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 金刚石表面制备V_2O_5薄膜及其性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 V_2O_5溶胶制备参数 |
| 4.3 工艺参数对金刚石表面涂覆V_2O_5薄膜效果的影响 |
| 4.3.1 溶胶粘度对涂膜效果的影响 |
| 4.3.2 热处理温度对涂膜效果的影响 |
| 4.3.3 金刚石与V_2O_5薄膜成键研究 |
| 4.4 涂覆V_2O_5薄膜的金刚石与陶瓷结合剂结合情况分析 |
| 4.4.1 陶瓷结合剂对金刚石润湿性研究 |
| 4.4.2 金刚石表面EDS分析 |
| 4.5 涂覆V_2O_5薄膜的陶瓷金刚石复合材料力学性能 |
| 4.5.1 烧结温度对复合材料气孔率的影响 |
| 4.5.2 复合材料断口形貌分析 |
| 4.5.3 复合材料力学性能分析 |
| 4.6 涂覆V_2O_5薄膜对陶瓷金刚石砂轮磨削性能的影响 |
| 4.6.1 砂轮的使用寿命和工件精度分析 |
| 4.6.2 砂轮工作面形貌分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（3）微晶玻璃结合剂-氧化物包覆型cBN复合材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 陶瓷结合剂 |
| 1.2.1 矿物-助熔剂类陶瓷结合剂 |
| 1.2.2 玻璃类陶瓷结合剂 |
| 1.2.3 微晶玻璃类陶瓷结合剂 |
| 1.3 超硬磨料表面处理技术 |
| 1.3.1 超硬磨料表面活化处理 |
| 1.3.2 超硬磨料表面金属化镀覆 |
| 1.3.3 超硬磨料表面氧化物包覆 |
| 1.4 本课题的目的及主要研究内容 |
| 第2章 Na_2O/BaO比对结合剂和磨具的结构与性能的影响 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 试样的制备 |
| 2.1.2 试样的性能和结构表征 |
| 2.2 Na_2O/BaO比对微晶玻璃结合剂结构和性能的影响 |
| 2.2.1 Na_2O/BaO比对结合剂结构的影响 |
| 2.2.2 Na_2O/BaO比对结合剂性能的影响 |
| 2.3 热处理制度对结合剂和超硬磨具的结构与性能的影响 |
| 2.3.1 热处理温度对结合剂和cBN磨具结构与性能的影响 |
| 2.3.2 保温时间对结合剂和cBN磨具结构与性能的影响 |
| 2.3.3 微晶玻璃结合剂cBN磨具的显微结构分析 |
| 2.4 Li_2O-Al_2O_3-SiO_2-B_2O_3-BaO微晶玻璃析晶动力学分析 |
| 2.4.1 析晶动力学分析的基础理论 |
| 2.4.2 Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov(JMAK)模型 |
| 2.4.3 Sestak-Berggren(SB)模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 Li_2O/SiO_2比对结合剂和磨具的结构与性能的影响 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 试样的制备 |
| 3.1.2 试样的性能和结构表征 |
| 3.2 Li_2O/SiO_2比对微晶玻璃结合剂结构和性能的影响 |
| 3.2.1 Li_2O/SiO_2比对结合剂结构的影响 |
| 3.2.2 Li_2O/SiO_2比对结合剂性能的影响 |
| 3.3 两步法对结合剂和超硬磨具的结构和性能的影响 |
| 3.3.1 第一步烧结温度对结合剂和超硬磨具结构与性能的影响 |
| 3.3.2 两步法对结合剂和超硬磨具结构与性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 氧化铈或氧化锆包覆cBN微粉的制备与表征 |
| 4.1 非均相沉淀法制备氧化物包覆cBN微粉的理论基础 |
| 4.2 CeO_2包覆cBN微粉的制备与表征 |
| 4.2.1 试样的制备 |
| 4.2.2 试样的表征 |
| 4.2.3 不同反应物浓度对CeO_2包覆层的影响 |
| 4.2.4 不同PVP加入量对CeO_2包覆层的影响 |
| 4.2.5 不同反应温度对CeO_2包覆层的影响 |
| 4.2.6 不同反应时间对CeO_2包覆层的影响 |
| 4.2.7 CeO_2包覆cBN微粉的反应机理 |
| 4.2.8 CeO_2包覆cBN微粉状态总结分析 |
| 4.3 ZrO_2包覆cBN微粉的制备与表征 |
| 4.3.1 试样的制备 |
| 4.3.2 试样的表征 |
| 4.3.3 不同反应物浓度对ZrO_2包覆层的影响 |
| 4.3.4 ZrO_2包覆cBN的反应机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 cBN复合材料性能与结构关系研究 |
| 5.1 实验 |
| 5.1.1 试样的制备 |
| 5.1.2 试样的表征 |
| 5.2 微晶玻璃结合剂-CeO_2包覆cBN复合材料的表征 |
| 5.2.1 试样的性能分析 |
| 5.2.2 试样的显微分析 |
| 5.3 微晶玻璃结合剂-ZrO_2包覆cBN复合材料的表征 |
| 5.3.1 试样的性能分析 |
| 5.3.2 试样的显微分析 |
| 5.4 微晶玻璃结合剂-氧化物包覆cBN复合材料的比较分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 论文结论与展望 |
| 6.1 论文结论 |
| 6.2 本文的特色及创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间获得的科研成果 |
（4）金刚石磨料在柔性抛光工具中的界面结合强度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 抛光工具中磨料与基体结合问题简介 |
| 1.1.1 抛光工具简介 |
| 1.1.2 抛光工具中磨料与基体的结合问题简介 |
| 1.2 金刚石磨料表面修饰简介 |
| 1.2.1 金刚石磨料表面修饰的意义 |
| 1.2.2 金刚石表面修饰技术简介 |
| 1.3 界面结合强度的测量研究现状 |
| 1.4 高分子凝胶结合剂抛光工具简介 |
| 1.5 本课题的研究思路及主要研究内容 |
| 1.5.1 研究思路 |
| 1.5.2 论文组成部分及主要研究内容 |
| 第2章 实验条件与实验内容 |
| 2.1 直接拉拔测量法 |
| 2.1.1 实验准备 |
| 2.1.2 实验平台与实验装置 |
| 2.1.3 力学信号的测量 |
| 2.1.4 接触面积的测量 |
| 2.2 拉伸强度表征法 |
| 2.2.1 实验设计 |
| 2.2.2 样品的制备 |
| 2.2.3 拉伸强度的测量 |
| 2.3 金刚石磨料表面处理 |
| 2.3.1 添加偶联剂 |
| 2.3.2 镀钛复合磨料的表面氧化处理 |
| 2.3.3 金刚石磨料表面涂覆FeOOH |
| 第3章 粒度与偶联剂对界面结合强度的影响研究 |
| 3.1 不同粒度金刚石磨料抛光膜界面结合强度的测量 |
| 3.1.1 200 /230目金刚石磨料抛光膜界面结合强度的测量 |
| 3.1.2 80 /100目金刚石磨料抛光膜界面结合强度的测量 |
| 3.1.3 粒度对界面结合强度的影响 |
| 3.2 添加偶联剂对界面结合强度的影响 |
| 3.2.1 200 /230目金刚石磨料抛光膜界面结合强度的测量 |
| 3.2.2 80 /100目金刚石磨料抛光膜界面结合强度的测量 |
| 3.2.3 添加偶联剂对界面结合强度的影响 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 表面镀覆金属氧化物对界面结合强度的影响研究 |
| 4.1 W40 粒度金刚石镀覆金属钛对界面结合强度的影响 |
| 4.1.1 实验样品的准备 |
| 4.1.2 使用拉伸强度表征界面结合强度 |
| 4.1.3 表面镀钛对界面结合强度的影响分析 |
| 4.2 镀钛复合磨料表面氧化对界面结合强度的影响 |
| 4.2.1 镀钛复合磨料的热分析 |
| 4.2.2 镀钛复合磨料的表面氧化处理 |
| 4.2.3 镀钛复合磨料表面氧化对界面结合强度的影响分析 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 表面涂覆FeOOH对界面结合强度的影响研究 |
| 5.1 W40 粒度金刚石磨料表面涂覆FeOOH实验研究 |
| 5.1.1 涂覆过程 |
| 5.1.2 涂覆结果分析 |
| 5.2 W3 粒度金刚石磨料表面涂覆FeOOH复合磨料 |
| 5.2.1 复合磨料的制备 |
| 5.2.2 复合磨料的表征 |
| 5.3 表面涂覆FeOOH对界面结合强度的影响 |
| 5.3.1 试样制备 |
| 5.3.2 使用拉伸强度表征界面结合强度 |
| 5.3.3 表面涂覆FeOOH对界面结合强度的影响分析 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在校期间发表的学术论文和研究成果 |
（5）过渡金属氧化物对金刚石单晶刻蚀的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 金刚石的结构、性质与应用 |
| 1.2.1 金刚石的结构 |
| 1.2.2 金刚石的性质 |
| 1.2.3 金刚石的应用 |
| 1.3 金刚石表面改性技术研究进展 |
| 1.3.1 金刚石表面镀覆技术研究进展 |
| 1.3.2 金刚石表面刻蚀技术研究进展 |
| 1.4 本课题研究目的、意义与内容 |
| 1.4.1 课题研究目的与意义 |
| 1.4.2 课题研究内容 |
| 1.4.3 课题创新点 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验原料及设备 |
| 2.2 实验技术路线 |
| 2.3 实验实施 |
| 2.3.1 金刚石预处理 |
| 2.3.2 刻蚀剂与金刚石共混 |
| 2.3.3 热处理 |
| 2.3.4 金刚石提纯 |
| 2.4 性能检测与表征 |
| 2.4.1 物相分析 |
| 2.4.2 形貌分析 |
| 2.4.3 热分析 |
| 2.4.4 金刚石单颗粒抗压强度分析 |
| 2.4.5 拉曼光谱分析 |
| 2.4.6 金刚石冲击韧性分析 |
| 3 氧化铁对金刚石单晶表面刻蚀的研究 |
| 3.1 刻蚀温度对氧化铁刻蚀金刚石单晶的影响 |
| 3.1.1 刻蚀温度对金刚石表面形貌的影响 |
| 3.1.2 刻蚀温度对金刚石表面粗糙度的影响 |
| 3.1.3 刻蚀温度对金刚石单颗粒抗压强度的影响 |
| 3.1.4 刻蚀温度对金刚石单晶冲击韧性的影响 |
| 3.2 保温时间对氧化铁刻蚀金刚石单晶的影响 |
| 3.2.1 保温时间对金刚石单晶表面形貌的影响 |
| 3.2.2 保温时间对金刚石单晶表面粗糙度的影响 |
| 3.2.3 保温时间对金刚石单颗粒抗压强度的影响 |
| 3.2.4 保温时间对金刚石单晶冲击韧性的影响 |
| 3.3 氧化铁刻蚀金刚石的机理分析 |
| 3.3.1 热重分析 |
| 3.3.2 拉曼光谱分析 |
| 3.3.3 刻蚀剂物相分析 |
| 3.3.4 刻蚀机理小结 |
| 4 氧化锰对金刚石单晶表面刻蚀的研究 |
| 4.1 刻蚀温度对氧化锰刻蚀金刚石单晶的影响 |
| 4.1.1 刻蚀温度对金刚石表面形貌的影响 |
| 4.1.2 刻蚀温度对金刚石表面粗糙度的影响 |
| 4.1.3 刻蚀温度对金刚石单晶单颗粒抗压强度的影响 |
| 4.1.4 刻蚀温度对金刚石单晶抗冲击韧性的影响 |
| 4.2 保温时间对二氧化锰刻蚀金刚石单晶的影响 |
| 4.2.1 保温时间对金刚石单晶表面形貌的影响 |
| 4.2.2 保温时间对金刚石单晶表面粗糙度的影响 |
| 4.2.3 保温时间对金刚石单颗粒抗压强度的影响 |
| 4.3 二氧化锰刻蚀金刚石的机理分析 |
| 4.3.1 热重分析 |
| 4.3.2 刻蚀剂物相分析 |
| 4.3.3 金刚石表面拉曼光谱分析 |
| 4.3.4 刻蚀机理小结 |
| 5 氧化镍对金刚石单晶表面刻蚀的研究 |
| 5.1 刻蚀温度对氧化镍刻蚀金刚石单晶的影响 |
| 5.1.1 刻蚀温度对金刚石单晶表面形貌的影响 |
| 5.1.2 刻蚀温度对金刚石单晶表面粗糙度的影响 |
| 5.1.3 刻蚀温度对金刚石单晶单颗粒抗压强度的影响 |
| 5.1.4 刻蚀温度对金刚石单晶抗冲击韧性的影响 |
| 5.2 保温时间对氧化镍刻蚀金刚石单晶的影响 |
| 5.2.1 保温时间对金刚石单晶表面形貌的影响 |
| 5.2.2 保温时间对金刚石单晶表面粗糙度的影响 |
| 5.2.3 保温时间对金刚石单晶单颗粒抗压强度的影响 |
| 5.3 氧化镍刻蚀金刚石的机理分析 |
| 5.3.1 刻蚀剂物相分析 |
| 5.3.2 拉曼光谱分析 |
| 5.3.3 刻蚀机理小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士研究生期间成果一览 |
（6）点胶有序排布镀钨金刚石钎焊绳锯制备及性能研究（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 金刚石工具切削混凝土材料研究现状 |
| 1.1.1 混凝土材料加工特性 |
| 1.1.2 绳锯切削钢筋混凝土的主要问题 |
| 1.2 钎焊有序金刚石工具国内外研究现状 |
| 1.2.1 高温钎焊技术发展情况 |
| 1.2.2 有序排布金刚石工具研究现状 |
| 1.2.3 钎焊金刚石绳锯研发难点 |
| 1.3 本课题研究内容与研究意义 |
| 第二章 Ni基钎焊金刚石热损伤控制方法 |
| 2.1 热损伤原因分析及控制措施 |
| 2.2 耐磨金刚石优选 |
| 2.2.1 测试材料及方法 |
| 2.2.2 试验结果分析 |
| 2.3 镀钨金刚石制备 |
| 2.3.1 试验材料与方法 |
| 2.3.2 金刚石真空蒸发镀钨工艺优化 |
| 2.3.3 镀钨、镀钛金刚石钎焊热损伤对比 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 有序排布金刚石钎焊串珠制备工艺 |
| 3.1 点胶法实现磨料有序排布 |
| 3.1.1 点胶法的提出 |
| 3.1.2 胶滴阵列参数设计 |
| 3.1.3 点胶与钎焊工艺优化 |
| 3.2 钎焊金刚石出刃形貌控制 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 钎焊金刚石绳锯切削钢筋混凝土性能研究 |
| 4.1 试验装置与方法 |
| 4.2 有序排布及镀钨金刚石钎焊绳锯的切削性能 |
| 4.2.1 切削效率对比 |
| 4.2.2 金刚石串珠磨损与失效形式分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本课题取得的主要成果 |
| 5.2 关于进一步完善钎焊金刚石绳锯制作工艺的设想 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）树脂结合剂钎焊涂覆金刚石砂轮的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及课题提出 |
| 1.2 树脂结合剂的研究现状 |
| 1.3 金刚石表面镀覆技术的研究现状 |
| 1.4 钎焊涂覆金刚石在金属结合剂工具上的应用 |
| 1.5 本课题的提出与主要研究内容 |
| 第二章 实验设备与研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验使用仪器设备 |
| 2.3 实验路线及实验内容 |
| 2.4 钎焊涂覆金刚石的性能检测 |
| 2.4.1 金刚石冲击韧性测试 |
| 2.4.2 钎焊涂覆金刚石微观形貌与能谱分析 |
| 2.4.3 涂覆金刚石物相分析 |
| 2.4.4 涂覆金刚石石墨化分析 |
| 2.5 砂轮的性能检测 |
| 2.5.1 砂轮试样的抗弯强度测试 |
| 2.5.2 砂轮洛氏硬度测试 |
| 2.5.3 砂轮磨削实验 |
| 第三章 钎焊涂覆金刚石的工艺研究 |
| 3.1 隔离剂对钎焊涂覆金刚石的影响 |
| 3.2 钎焊温度对金刚石性能的影响 |
| 3.2.1 不同温度钎焊涂覆金刚石表面形貌 |
| 3.2.2 不同钎焊涂覆温度金刚石冲击韧性的影响 |
| 3.2.3 不同温度钎焊涂覆金刚石物相分析 |
| 3.2.4 不同温度钎焊涂覆金刚石拉曼分析 |
| 3.3 增重率对金刚石性能的影响 |
| 3.3.1 不同增重率金刚石表面包裹形貌 |
| 3.3.2 不同增重率对钎焊涂覆金刚石冲击韧性的影响 |
| 3.3.3 不同增重率钎焊涂覆金刚石物相分析 |
| 3.4 不同晶型涂覆金刚石性能的影响 |
| 3.4.1 不同晶型涂覆金刚石表面形貌 |
| 3.4.2 不同晶型涂覆金刚石冲击韧性的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 树脂结合剂金刚石砂轮制备 |
| 4.1 结合剂配方设计 |
| 4.2 成型料的配制 |
| 4.2.1 配料计算 |
| 4.2.2 混料工艺 |
| 4.3 热压成型 |
| 4.4 二次固化处理 |
| 4.5 砂轮平衡精度校正 |
| 4.6 砂轮节块性能测试 |
| 4.6.1 抗弯强度测试 |
| 4.6.2 硬度测试 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 树脂结合剂钎焊涂覆金刚石砂轮磨削性能 |
| 5.1 磨削力分析 |
| 5.1.1 磨削方式对不同砂轮磨削力的影响 |
| 5.1.2 线速度对不同砂轮磨削力的影响 |
| 5.1.3 磨削深度对不同砂轮磨削力的影响 |
| 5.2 砂轮磨削比 |
| 5.3 砂轮加工工件表面粗糙度分析 |
| 5.3.1 线速度对不同砂轮加工工件表面粗糙度的影响 |
| 5.3.2 磨削深度对不同砂轮加工工件表面粗糙度的影响 |
| 5.4 被加工工件表面形貌分析 |
| 5.5 砂轮磨损机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的成果 |
| 致谢 |
（8）镀层超硬磨料钎焊砂轮的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 金刚石机械化学磨损 |
| 1.3 金刚石镀覆技术 |
| 1.3.1 金刚石表面镀覆的概念及作用 |
| 1.3.2 金刚石表面镀覆技术现状 |
| 1.4 钎焊镀层金刚石的发展现状 |
| 1.4.1 钎焊技术简介 |
| 1.4.2 镀层金刚石钎焊技术的研究 |
| 1.5 本课题研究的意义和内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 镀钛金刚石制作及其钎焊工艺的研究 |
| 2.1 原材料的选择 |
| 2.1.1 磨粒的选择 |
| 2.1.2 镀层材料的选择 |
| 2.2 镀钛金刚石制备 |
| 2.2.1 镀覆工艺的确认 |
| 2.2.2 镀钛金刚石动力学分析 |
| 2.2.3 镀覆原理及设备 |
| 2.3 镀钛金刚石与无镀层金刚石性能比较 |
| 2.3.1 抗压强度测试 |
| 2.3.2 冲击韧性测试 |
| 2.3.3 抗高温性测试 |
| 2.4 镀钛金刚石钎焊工艺及参数选择 |
| 2.4.1 钎料的确定 |
| 2.4.2 钎焊工艺路线 |
| 2.4.3 钎焊工艺参数确定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 钎焊镀钛金刚石试验研究及界面分析 |
| 3.1 Ni-Cr钎料钎焊镀钛金刚石的性能及分析 |
| 3.1.1 Ni-Cr钎料制备镀钛金刚石钻头 |
| 3.1.2 Ni-Cr钎料钎焊后金刚石抗压强度测试 |
| 3.1.3 镀钛金刚石与Ni-Cr钎料界面微结构分析 |
| 3.1.4 界面反应热力学机制 |
| 3.2 Cu-Sn-Ti钎料钎焊镀钛金刚石的性能及分析 |
| 3.2.1 Cu-Sn-Ti钎料制备镀钛金刚石钻头 |
| 3.2.2 剪切样块的制作及剪切性能测试 |
| 3.2.3 镀钛金刚石与Cu-Sn-Ti钎料界面微结构分析 |
| 3.2.4 界面反应热力学机制及润湿性分析 |
| 3.2.5 金刚石磨粒磨损及失效分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 钢轨打磨砂轮的研制及加工性能研究 |
| 4.1 制作工艺 |
| 4.1.1 金刚石与钎料的用量确定 |
| 4.1.2 钎焊镀钛金刚石砂轮制作工艺 |
| 4.2 试验准备 |
| 4.3 加工性能分析 |
| 4.3.1 磨削效率 |
| 4.3.2 磨粒的石墨化分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校期间研究成果及发表的学术论文 |
（9）立方氮化硼砂轮的研究与发展（论文提纲范文）
| 1 国际及国内CBN砂轮制造基本情况 |
| 2 不同结合剂CBN砂轮的特点 |
| 2.1 烧结型金属结合剂CBN砂轮的特点 |
| 2.2 电镀和钎焊CBN砂轮的特点 |
| 2.3 树脂结合剂CBN砂轮的特点 |
| 2.4 陶瓷结合剂CBN砂轮的特点 |
| 3 CBN砂轮性能的提高 |
| 3.1 CBN磨料的表面处理 |
| 3.2 CBN砂轮中气孔组织的调控 |
| 4 国内外CBN砂轮制造展望 |
（10）铁族金属及其盐对人造金刚石单晶腐蚀研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 金刚石与过渡金属之间的相互作用 |
| 1.2.1 晶体周期键链理论 |
| 1.2.2 金刚石的性质 |
| 1.2.3 过渡金属及其催化特性 |
| 1.2.4 金刚石与过渡金属之间的物理作用 |
| 1.2.5 金刚石与过渡金属之间的化学作用 |
| 1.3 金刚石表面镀覆和涂覆处理技术 |
| 1.3.1 金刚石表面镀覆或涂覆金属处理 |
| 1.3.2 金刚石表面涂覆无机氧化物处理 |
| 1.3.3 金刚石表面涂覆偶联剂处理 |
| 1.4 金刚石表面腐蚀方法及机制 |
| 1.4.1 液相腐蚀 |
| 1.4.2 气相腐蚀 |
| 1.4.3 金属催化腐蚀 |
| 1.4.4 金属催化氢化腐蚀 |
| 1.4.5 氧化还原腐蚀 |
| 1.5 金刚石在金属基锯片中的应用 |
| 1.6 本文研究目的、意义和内容 |
| 第2章 实验 |
| 2.1 金刚石单晶选择及表征 |
| 2.1.1 金刚石单晶选择 |
| 2.1.2 金刚石单晶表征 |
| 2.2 金属腐蚀剂选择及表征 |
| 2.2.1 金属腐蚀剂选用原则 |
| 2.2.2 金属腐蚀剂表征 |
| 2.3 金刚石单晶腐蚀、提纯及表征 |
| 2.3.1 金刚石单晶腐蚀工艺 |
| 2.3.2 金刚石提纯工艺 |
| 2.3.3 腐蚀后金刚石和腐蚀剂表征 |
| 2.4 金刚石锯片制备及性能表征 |
| 2.4.1 金刚石锯片制备 |
| 2.4.2 锯片试样机械性能 |
| 2.4.3 锯片锯切性能 |
| 第3章 铁族金属对人造金刚石单晶腐蚀行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 温度对铁族金属腐蚀金刚石单晶的影响 |
| 3.2.1 对金刚石单晶表面腐蚀形貌的影响 |
| 3.2.2 对金刚石单晶表面腐蚀率的影响 |
| 3.2.3 对金刚石单晶表面腐蚀深度的影响 |
| 3.3 保温时间对镍粉和钴粉腐蚀金刚石单晶的影响 |
| 3.3.1 对金刚石单晶表面腐蚀形貌的影响 |
| 3.3.2 对金刚石单晶表面腐蚀率的影响 |
| 3.3.3 对金刚石单晶表面腐蚀深度的影响 |
| 3.4 钴粉用量对金刚石单晶腐蚀的影响 |
| 3.4.1 对金刚石单晶表面腐蚀形貌的影响 |
| 3.4.2 对金刚石单晶表面腐蚀率的影响 |
| 3.4.3 对金刚石单晶表面腐蚀深度的影响 |
| 3.5 钴粉种类对金刚石单晶腐蚀的影响 |
| 3.5.1 钴粉表面形貌分析 |
| 3.5.2 对金刚石单晶表面腐蚀形貌的影响 |
| 3.5.3 对金刚石单晶表面腐蚀率的影响 |
| 3.5.4 对金刚石单晶表面腐蚀深度的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 铁族金属对人造金刚石单晶腐蚀机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 表面负载金属的金刚石形貌 |
| 4.3 金刚石表面元素组成及分布 |
| 4.4 金刚石单晶与金属粉末物相表征 |
| 4.5 残氧对金刚石单晶腐蚀的影响 |
| 4.5.1 残氧对金刚石单晶热稳定性的影响 |
| 4.5.2 残氧对金属氧化物与金刚石之间氧化还原反应的影响 |
| 4.6 铁族金属腐蚀金刚石单晶模型 |
| 4.6.1 金刚石单晶腐蚀过程 |
| 4.6.2 金刚石石墨化过程 |
| 4.6.3 金刚石单晶腐蚀的扩散过程 |
| 4.7 金刚石腐蚀各向异性分析 |
| 4.7.1 不同晶面上腐蚀坑的形貌 |
| 4.7.2 {100}晶面腐蚀坑底部的颗粒分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 铁族金属盐对人造金刚石单晶腐蚀研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 温度对铁族金属盐腐蚀金刚石单晶的影响 |
| 5.3 铁族金属盐腐蚀金刚石单晶的主要机制 |
| 5.3.1 铁族金属盐在氮气中的热分解 |
| 5.3.2 铁族金属盐热分解产物 |
| 5.3.3 铁族金属盐腐蚀后的金刚石表面形貌 |
| 5.3.4 铁族金属盐腐蚀金刚石后碳的存在形式 |
| 5.3.5 铁族金属盐腐蚀金刚石单晶机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 金刚石在金属基锯片中的应用研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 金刚石磨料形貌及性能 |
| 6.2.1 表面形貌 |
| 6.2.2 机械性能 |
| 6.3 铜基结合剂金刚石锯片性能 |
| 6.3.1 烧结体机械性能 |
| 6.3.2 烧结体断口形貌 |
| 6.3.3 金刚石磨粒出刃高度 |
| 6.3.4 金刚石磨粒磨损形式 |
| 6.3.5 锯片锯切寿命 |
| 6.3.6 锯片工作面显微形貌 |
| 6.4 铁基结合剂金刚石锯片性能 |
| 6.4.1 烧结体机械性能 |
| 6.4.2 烧结体断口形貌 |
| 6.4.3 金刚石磨粒出刃高度 |
| 6.4.4 金刚石磨粒磨损形式 |
| 6.4.5 锯片锋利度 |
| 6.4.6 锯片锯切寿命 |
| 6.4.7 锯片工作面显微结构 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读博士学位期间研究成果 |
四、超硬磨料表面镀覆(涂覆)的种类、方法及用途(Ⅱ)（论文参考文献）
- [1]Cr-B-C镀层金刚石铁基复合材料及其地质钻头研究[D]. 张绪良. 吉林大学, 2021(01)
- [2]V2O5对陶瓷结合剂与金刚石磨料润湿性的影响[D]. 陈帅鹏. 湖南大学, 2020
- [3]微晶玻璃结合剂-氧化物包覆型cBN复合材料的研究[D]. 施江. 武汉理工大学, 2019(01)
- [4]金刚石磨料在柔性抛光工具中的界面结合强度研究[D]. 俞能跃. 华侨大学, 2019(01)
- [5]过渡金属氧化物对金刚石单晶刻蚀的研究[D]. 窦志强. 河南工业大学, 2019(02)
- [6]点胶有序排布镀钨金刚石钎焊绳锯制备及性能研究[D]. 刘凡. 中国地质大学, 2019(02)
- [7]树脂结合剂钎焊涂覆金刚石砂轮的制备及性能研究[D]. 李伟雄. 广东工业大学, 2018(01)
- [8]镀层超硬磨料钎焊砂轮的研制[D]. 管海军. 南京航空航天大学, 2018(02)
- [9]立方氮化硼砂轮的研究与发展[J]. 孙会冰,赵玉成,王明智,邹芹,万明,王玮德,张亚飞,王思宇,陈辉. 金刚石与磨料磨具工程, 2017(05)
- [10]铁族金属及其盐对人造金刚石单晶腐蚀研究[D]. 王俊沙. 湖南大学, 2016(06)