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《河南工业大学》 2017年
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磁性物含量对人造金刚石微粉性能的影响研究

何静远  
【摘要】:金刚石的优异力学性能和国内低成本、大批量制造的实现使得人造金刚石微粉在硬脆材料的切割、研磨和抛光方面的应用越来越广泛。但是影响金刚石微粉力学性能的因素、规律和使用性能表征技术目前国内仍处在探索阶段。本论文选择磁化率作为影响金刚石微粉性能的主要因素,研究影响金刚石微粉性能的规律,通过电镀金刚石线切割玻璃实验,探索金刚石微粉使用性能的表征方法。本论文采用5种型号的人造金刚石单晶和对应的人造金刚石微粉为原料,通过JCC-B型金刚石磁化率测定仪进行磁化率检测,采用ZMC-Ⅱ型超硬磨料抗压强度测定仪、TI-03B人造金刚石冲击强度测定仪、体视显微镜、Phenom Prox扫描电子显微镜、EDS能谱分析仪和WCT-2C差热分析仪等仪器,对人造金刚石单晶的单颗粒抗压强度、TI、TTI、形貌、灰分成分等指标以及人造金刚石微粉的形貌、热性能进行分析研究;采用电镀技术将金刚石微粉制备成电镀线丝,以玻璃为对象进行切割实验,检测不同磁化率金刚石微粉的使用性能。研究结果如下。1.金刚石单晶的性能直接影响以其为原料制备的微粉性能。JR1、JR2型金刚石单晶杂质含量多、晶形不完整、磁化率高,功能T、HWD40、HWD92单晶晶形完整、杂质相对较少、磁化率低。对应的HHM-C、HHM-B微粉晶形多为片状、长条状,磁化率高;HHM-P、HWD40、HWD92微粉晶形以块状、类球形为主,磁化率低。2.磁化率对人造金刚石单晶性能有明显影响。磁化率越大金刚石单晶的单颗粒抗压强度、TI、TTI越小,呈负相关关系,其中对单颗粒抗压强度影响最为明显;磁化率大的JR1、JR2由于晶形原因,抗压强度明显低于品质好的金刚石单晶。3.不同型号人造金刚石单晶与对应的微粉灰分成分和形貌一致。磁化率越大两者的灰分质量分数越大,呈正线性相关关系。4.人造金刚石微粉的热稳定性随磁化率的增大而减少,呈负相关关系。实验中,磁化率大的1#试样热稳定性最差,在660℃开始快速失重,外推起始温度为583℃,失重率为66.21%,磁化率小的5#试样热稳定性最好,660℃缓慢失重,外推起始温度为775℃,失重率为39.33%。1#试样在高温下比5#试样被刻蚀严重。5.磁化率越大,人造金刚石微粉的使用性能越差。磁化率高的微粉,对应的线锯出现“镍瘤”现象严重,磨料分布不均匀,切割性能差。磁化率可以作为金刚石微粉使用性能指标的重要判据。
【学位授予单位】:河南工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ163

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