收藏本站
《河北工业大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

稀土元素在金刚石工具中的应用及作用机理

吴玉会  
【摘要】: 金刚石工具作为一种特殊的复合材料,包镶金刚石颗粒的胎体材料的性能是影响工具性能的关键因素之一。本研究以热压烧结金刚石工具(胎体)材料为研究对象,在切割花岗岩锯片胎体中分别添加富镧稀土-Ni合金粉、混合稀土-Ni合金粉和CeO_2,在切割玻璃水晶锯片中添加Al-Ce合金粉,在全面提高金刚石工具(胎体)材料性能上均获得了成功。 通过分析稀土元素参与金属胎体/金刚石复合材料界面反应的热力学条件及微观作用机理,指出在本试验烧结条件下,稀土元素参与反应的热力学条件已得到满足,可还原金属颗粒表面的氧化物薄膜,并可直接与金刚石反应。 本文对稀土材料的添加形态和添加量等一系列问题进行了研究,并进行了优化。本研究以添加稀土-Ni合金粉的胎体配方为重点,试验结果表明添加适量的稀土-Ni合金粉可显著提高金刚石复合材料的磨损性能,而CeO_2有使降低磨损性能降低的趋势。与未添加稀土元素的金刚石工具(胎体)材料相比,添加0.8~1.0%稀土-Ni合金粉时,抗弯强度提高了32%以上,硬度提高了13%以上,孔隙率减少到0.52%。 通过扫描电镜,能谱分析和X射线物相分析、比较和归纳,发现加入适量的稀土-Ni合金粉,使胎体中的氧化物颗粒细小、弥散;在添加稀土合金粉的胎体中,稀土向Ti富集并向金刚石与金属基体界面偏聚。经X射线衍射分析发现,合金粉中的活性La、Ce能够还原Ti颗粒表面的氧化物薄膜,提高了Ti的活性,从而促进了Ti和金刚石的反应。证实了稀土对胎体材料具有催化活化、弥散强化和净化金刚石与金属基体界面等作用,这些机理的综合作用导致了胎体材料综合性能的提高。 通过厂家切割试验证明,添加适量稀土-Ni合金的金刚石锯片,切割速度和使用寿命均比未加稀土的锯片有很大的提高;加入适量CeO_2能降低胎体的粘滞性,适宜切割研磨性较弱的石材。在切割玻璃、水晶的锯片胎体中添加Al-Ce,也取得了很好的效果,实验成果已被厂家用于实际生产。本次课题设计为提高锯片的性能价格比提供了简单可行的参考依据。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TG704

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈春蔷,丘定辉,黄炳南;金属基金刚石工具的研究[J];湖南冶金;1994年02期
2 高伟,刘镇昌,王霖,Philip Bex,Grace Zhang;石材锯切机理与金刚石工具磨损机理的研究现状[J];工具技术;2002年08期
3 王智慧;模具结构对烧结体性能影响的研究[J];珠宝科技;2004年06期
4 王艳辉;王明智;关长斌;;金刚石表面镀镍工艺研究[J];表面技术;1993年01期
5 宋月清,甘长炎,夏志华,袁冠森;添加剂对预合金粉末胎体性能及其金刚石工具使用效果的影响[J];粉末冶金技术;1997年04期
6 高冰媛;于爱兵;李照;;金刚石工具的回收与再利用[J];工具技术;2010年01期
7 何梦佳;司卫征;;钎焊单层金刚石工具现状评述[J];广西轻工业;2010年04期
8 胡焕芝;;浅议电镀金刚石工具胎体材料改进方法[J];科技致富向导;2010年12期
9 汪礼敏;张国成;马飞;;废旧金刚石工具酸分解回收有价金属的理论及实验研究[J];稀有金属;2010年06期
10 辛企明;金刚石工具抛光以及对抛光的认识[J];光学技术;1986年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 海小平;唐新成;;金刚石工具制备设备的发展现状与展望[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
2 王光祖;;在新一轮技术革命中行业如何转型[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
3 尹育航;陶洪亮;马邵伟;彭凯;龚伟景;;金属结合剂金刚石工具胎体耐磨性随烧结温度变化的研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
4 丁海宁;王成勇;胡映宁;;金刚石工具切割混凝土的应用与研究[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
5 董书山;刘晓旭;冯海洲;刘益刚;;金刚石工具中FeNi合金替代Ni粉的应用研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
6 曹凤国;孙琏妮;王燕春;李小兵;王建拓;黄建宇;何北星;;聚晶金刚石工具电火花加工技术的报告[A];第五届全国电加工学术年会论文集(电火花成型加工篇)[C];1986年
7 林增栋;印红羽;彭晓芙;;钎焊单层金刚石工具的工艺机理[A];第五届海峡两岸粉末冶金技术研讨会论文集[C];2004年
8 陈炜;杨锐;胡志勇;;反应堆辐照合金靶管制备技术[A];第九届中国核靶技术学术交流会摘要集[C];2007年
9 宋耀欣;储少军;于希武;张伟;;SiAlFe合金粉化行为的DTA表征[A];中国化学会第十三届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要集[C];2006年
10 颜秀文;丘泰;张振忠;李晓芸;李良峰;;纳米Ag-Cu-In-Sn合金粉体的分散稳定性研究[A];电子陶瓷,陶瓷,金属封接与真空开头管用管壳的技术进步专辑[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 方玉婵 赵学;金刚石工具的“博深”之道[N];中国高新技术产业导报;2008年
2 李响;我国研制出高档金刚石工具打破国外垄断[N];中国现代企业报;2008年
3 本报记者 苏建成;创新是中小企业飞速发展的助推器[N];大众科技报;2009年
4 记者 顾晓萍 实习生 甘璐璐;我市两项国家级科技项目通过验收[N];石家庄日报;2007年
5 记者 郑惠华;两企业金刚石工具项目通过科技部验收[N];河北经济日报;2007年
6 本报记者 吴新光;博深 两个市场共舞[N];河北经济日报;2007年
7 证券时报记者  袁立波;G安泰欲募资四亿投向三项目[N];证券时报;2006年
8 李财;金刚石工具石家庄占有一席之地[N];消费日报;2007年
9 本报记者 祝雪娟;博深世界舞台上的工具品牌[N];河北经济日报;2009年
10 ;靠诚信和奉献开拓市场[N];科技日报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨敏;气雾化铁—碳系合金粉体组织演化及其形成研究[D];上海大学;2010年
2 刘福庆;紫外光固化金刚石线锯制造技术研究[D];浙江工业大学;2009年
3 刘立东;铁磁性吸波材料的制备及其电磁性能研究[D];大连理工大学;2011年
4 苏宏华;新型金属结合剂金刚石工具技术的基础研究[D];南京航空航天大学;2007年
5 周廷栋;FeSiAl片状微粉的制备、结构及性能研究[D];电子科技大学;2009年
6 刘冠鹏;镁(铝)金属粉的改性及其在金属/水反应推进剂中的应用研究[D];南京理工大学;2008年
7 曾伟民;旋转超声钻削先进陶瓷的基础研究[D];华侨大学;2006年
8 郑书友;旋转超声加工机床的研制及实验研究[D];华侨大学;2008年
9 白富栋;骨架钌催化剂母合金的制备及添加载体的研究[D];大连理工大学;2011年
10 单忠强;储氢合金负极表面改性及大容量镍氢电池性能研究[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴玉会;稀土元素在金刚石工具中的应用及作用机理[D];河北工业大学;2004年
2 徐高伟;轧制法金刚石工具的制备[D];燕山大学;2011年
3 郭景波;离心雾化法制备FeSi合金粉及其电磁性能研究[D];大连理工大学;2011年
4 李冬梅;Al-Ag合金粉化学镀银工艺及其性能研究[D];北京工业大学;2012年
5 何源;单层钎焊金刚石工具的残余应力分析[D];南京航空航天大学;2005年
6 王锦良;铜锌合金粉表面性能的研究[D];中南大学;2004年
7 聂励鹏;钎焊金刚石钻孔工具加工高硬度工程陶瓷的研究[D];广东工业大学;2011年
8 张玉碧;脉冲电沉积纳米晶镍及其在金刚石工具制造中的应用研究[D];河南农业大学;2005年
9 丁天然;金刚石工具用预合金粉末的制备及其应用[D];机械科学研究总院;2011年
10 王爱君;电镀金刚石工具加工玻璃材料的研究[D];天津大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026