金剛石與磨料磨具工程最新期刊目錄

氮硫共摻雜對高溫高壓合成金剛石的影響————作者：郭正浩;張喜云;李尚升;陳晶晶;胡美華;肖宏宇;李勇;李建林;李立;于昆鵬;郭明明;趙春紅;邊華英;

摘要：為探究氮與硫共摻對金剛石NV色心的影響，在高溫高壓下采用溫度梯度法分別將Li₃N和NiS₂添加到NiMnCo觸媒中合成氮硫共摻雜金剛石大單晶。對所合成的共摻樣品分別進(jìn)行紅外、拉曼、光致發(fā)光光譜（PL譜）、X光電子能譜（XPS）測試，并分析其結(jié)果。光學(xué)照片顯示，摻硫會降低所合成金剛石晶體的質(zhì)量，摻氮會改善晶體質(zhì)量。紅外光譜表明，摻硫會使晶體內(nèi)的氮含量有所下...

金剛石/鋁復(fù)合材料界面處Al₄C₃的離散分布調(diào)控————作者：姚遠(yuǎn)卓;焦增凱;吳建杰;黃文杰;馬莉;周科朝;魏秋平;

摘要：【目的】在金剛石/鋁復(fù)合材料中，Al₄C₃相在界面處的分布特征對于金剛石與鋁之間的界面結(jié)合以及復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能起著決定性作用。【方法】本文采用氣壓熔滲法制備金剛石/鋁復(fù)合材料，探究不同熔滲溫度下，金剛石顆粒不同晶面上Al₄C₃相粒徑和覆蓋率的變化趨勢，及其對復(fù)合材料界面結(jié)合和導(dǎo)熱性能的影響。【結(jié)果】結(jié)果表明，...

孕鑲金剛石鉆頭多級胎塊螺旋式分布結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其仿真優(yōu)化————作者：馬梓熠;李之軍;張世殊;李奉霖;宋禮勇;袁長金;常祖平;方鑫;王勝;

摘要：【目的】為提高在堅(jiān)硬致密弱研磨性地層的鉆進(jìn)效率，從鉆頭的唇面結(jié)構(gòu)入手，設(shè)計(jì)多級胎塊螺旋式分布結(jié)構(gòu)的新型孕鑲金剛石鉆頭。【方法】首先介紹新型鉆頭的唇面結(jié)構(gòu)及其碎巖機(jī)理，再在胎塊厚度為1.5 mm，鉆進(jìn)速度為6 mm/s，轉(zhuǎn)速為6 r/s的條件下，以齒槽比（胎塊厚度與齒間槽寬的比值）為變量，利用有限元分析螺旋排列結(jié)構(gòu)對鉆頭受到的反作用力和扭矩的影響，并以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步分析內(nèi)外保徑結(jié)構(gòu)對新型鉆頭受到的...

金剛石磨粒切削鋼混材料的溫度仿真分析與磨損實(shí)驗(yàn)研究————作者：韋敏;史永晉;郭子航;

摘要：海上平臺導(dǎo)管架樁基一般采用內(nèi)部含有灌漿工藝的鋼混材料結(jié)構(gòu)形式，在利用金剛石串珠繩對其海面以上部分切割時(shí)，為了確保一根串珠繩完成一個(gè)切口的切割作業(yè)，必須合理選擇合理的冷卻方案。本文基于傅里葉導(dǎo)熱定律，建立了金剛石磨粒表面的切削溫度場數(shù)值模型，該溫度場的溫度與切削工藝參數(shù)和冷卻介質(zhì)參數(shù)均相關(guān)，且隨工藝參數(shù)增加而升高，隨介質(zhì)參數(shù)增加而降低；利用AdvantEdge有限元切削仿真技術(shù)，針對不同冷卻方式，建...

工件旋轉(zhuǎn)法磨削硬脆基片的表面粗糙度預(yù)測模型————作者：張曉秋;王紫光;李哲輝;張昕;張瑜;李靜;秦鳳鳴;宋運(yùn)運(yùn);師超鈺;

摘要：【目的】工件旋轉(zhuǎn)法磨削具有加工效率高、面形精度可控的優(yōu)點(diǎn)，是硬脆基片背面減薄和平整化加工的主要方法。表面粗糙度值是直接評估磨削加工效果的重要指標(biāo)，控制磨削表面粗糙度對于提高加工質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。【方法】為了能夠預(yù)測工件旋轉(zhuǎn)法磨削硬脆基片的表面粗糙度值，優(yōu)化磨削工藝，根據(jù)工件旋轉(zhuǎn)法磨削硬脆基片的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，以及脆性域和塑性域材料去除造成的表面輪廓特征，基于硬脆材料壓痕斷裂力學(xué)理論，以磨粒切深模...

金剛石納米切削單晶GaN的刀具角度影響研究————作者：王永強(qiáng);夏昊;胡志航;張帥陽;尹韶輝;

摘要：為探究刀具角度對單晶氮化鎵(GaN)切削誘導(dǎo)變形行為的影響，對金剛石納米切削單晶GaN進(jìn)行了分子動(dòng)力學(xué)模擬研究，開展了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明：較大的正前角和較小的負(fù)前角可強(qiáng)化剪切作用，有利于切屑成形，減少原子側(cè)向流動(dòng)，較大的負(fù)前角則會加深亞表層損傷。通過位錯(cuò)提取算法(DXA)和晶體結(jié)構(gòu)識別算法(IDS)結(jié)合應(yīng)力應(yīng)變分析發(fā)現(xiàn)較大的負(fù)前角、負(fù)后角可引起應(yīng)力和溫度升高，促進(jìn)位錯(cuò)形核和相變，加劇非晶化。正前角...

干式輕質(zhì)異形介質(zhì)的離散元仿真模型參數(shù)標(biāo)定————作者：梁志強(qiáng);李秀紅;王興富;李文輝;楊勝強(qiáng);梁振華;

摘要：干式輕質(zhì)異形介質(zhì)是滾磨光整加工中常用的一類加工介質(zhì)，其形狀各異，導(dǎo)致離散元仿真中所使用的接觸參數(shù)難以測試與標(biāo)定，影響仿真模擬的準(zhǔn)確性。以核桃殼介質(zhì)為研究對象，首先通過物理試驗(yàn)測得核桃殼介質(zhì)的幾何形態(tài)、密度以及彈性/剪切模量等本征參數(shù)，其次采用自制的接觸參數(shù)測量裝置獲得核桃殼介質(zhì)與亞克力板間的靜摩擦系數(shù)、滾動(dòng)摩擦系數(shù)、碰撞恢復(fù)系數(shù)及核桃殼介質(zhì)間的碰撞恢復(fù)系數(shù)，最后基于不同形狀的特征參數(shù)，采用多維法構(gòu)...

電芬頓CMP拋光液中磨粒的分散性研究及中性環(huán)境下綠色拋光液的設(shè)計(jì)————作者：成鋒;王子睿;朱睿;王永光;彭洋;張?zhí)煊?趙棟;樊成;

摘要：芬頓反應(yīng)是一種能產(chǎn)生強(qiáng)氧化性羥基自由基（·OH）的綠色氧化反應(yīng)，選用三聚磷酸鈉（STPP）為外加電解質(zhì)、金剛石為磨粒，比較STPP、NaCl和Na₂SO₄對芬頓反應(yīng)中金剛石磨粒分散穩(wěn)定性的影響，并研究該綠色拋光液在不同p H值下對電芬頓拋光液中金剛石磨粒的抗沉降能力、Zeta電位以及拋光液粒徑的影響，并對GaN晶圓的拋光效果進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明：STPP能...

Ti N-Al體系結(jié)合劑配比對PcBN結(jié)構(gòu)和性能的影響————作者：湯黎輝;肖長江;張群飛;鄭皓宇;栗正新;

摘要：為研究TiN-Al體系結(jié)合劑配比對PcBN結(jié)構(gòu)和性能的影響，在5.5 GPa、1 500℃的條件下制備PcBN。研究發(fā)現(xiàn)：結(jié)合劑TiN、Al與cBN反應(yīng)生成BN、TiB₂、TiN和AlN 4種物相。隨著Al含量的提高，樣品中AlN和TiB₂成分占比上升，TiN成分占比下降；當(dāng)Ti N和Al的質(zhì)量配

摻雜元素X(B、Al、Sn、Co)對IDB-X/Diamond界面結(jié)合性能的影響————作者：簡小剛;姚文山;張毅;梁曉偉;胡吉博;陳哲;陳茂林;

摘要：基于量子力學(xué)第一性原理，建立了IDB-B/Diamond、IDB-Al/Diamond、IDB-Sn/Diamond和IDB-Co/Diamond 4種膜基界面模型，計(jì)算了膜基界面結(jié)合能、差分電荷密度和布居數(shù)，以探究孕鑲金剛石鉆頭（impregnated diamond bits,IDB）基體中的常用元素X（X=B、Al、Sn、Co）對IDB-X/Diamond膜基結(jié)合強(qiáng)度的影響機(jī)制。計(jì)算結(jié)果表明...

Ti粉粒徑和原料配比對鍍Ti金剛石粉性能的影響————作者：韓銘;趙安冬;李良;

摘要：為探索不同Ti粉粒徑和原料配比對鍍Ti金剛石粉性能的影響，通過對比不同Ti粉粒徑,粗粉（60目，250μm）和細(xì)粉（325目，45μm），以及原料配比等因素，對金剛石粉表面的鍍Ti效果進(jìn)行研究。結(jié)果表明：鍍Ti金剛石粉表面的化學(xué)成分為金剛石、Ti和TiC；細(xì)Ti粉Ar氣氛保護(hù)下合成Ti包覆金剛石的質(zhì)量增長大于粗Ti粉包覆金剛石和真空環(huán)境Ti包覆金剛石的。結(jié)合拉曼光譜、紫外吸收光譜和熱分析結(jié)果，金剛...

釬焊工藝對釬焊金剛石界面組織和性能的影響————作者：崔冰;姜雪;杜全斌;徐凡;嚴(yán)佩佩;王蕾;張黎燕;

摘要：采用WC/Cu-Sn-Ti釬料對金剛石進(jìn)行真空釬焊，借助掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、能譜儀以及磨削試驗(yàn)等手段，研究釬焊溫度和保溫時(shí)間對釬焊金剛石形貌、界面組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：金剛石顆粒與WC/Cu-Sn-Ti復(fù)合釬焊界面形成的化合物層均勻連續(xù)且致密，且在金剛石顆粒表面形成了薄而連續(xù)的層片狀Ti C和少量W₂C相，提高了金剛石與鋼基體的結(jié)合強(qiáng)度；隨著釬焊溫度升高及...

基于當(dāng)量磨削層厚度的整體刀具容屑槽磨削功率模型————作者：任磊;潘江濤;向道輝;馬俊金;崔曉斌;

摘要：磨削功率與整體刀具容屑槽的磨削質(zhì)量密切相關(guān)。提出一種基于當(dāng)量磨削層厚度的整體刀具容屑槽磨削功率模型，將砂輪離散化為一組等厚度的砂輪薄片，由砂輪與刀具間的瞬時(shí)接觸線計(jì)算各砂輪薄片的接觸弧長；再通過引入磨削接觸區(qū)形狀系數(shù)計(jì)算沿砂輪寬度方向逐漸變化的當(dāng)量磨削深度和當(dāng)量進(jìn)給速度，得到各砂輪薄片對應(yīng)的當(dāng)量磨削層厚度；在此基礎(chǔ)上建立容屑槽磨削功率模型，并通過磨削實(shí)驗(yàn)對模型進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明：模型的功率預(yù)測值與...

金剛石刀頭磨削鐵礦石電耗的影響因素————作者：丁彩志;莊世勇;宋磊博;鄧勇;王寰宇;顧路;

摘要：金剛石刀頭磨削鐵礦石的電耗是磨采機(jī)作業(yè)的核心指標(biāo)，通過搭建實(shí)驗(yàn)臺并采用2種金剛石圓鋸片和2種磨輪對2種鐵礦石樣本進(jìn)行磨削實(shí)驗(yàn)，得到不同刀頭及磨削線速度、磨削厚度、磨削寬度、磨削移動(dòng)速率等參數(shù)下的電耗實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，據(jù)此計(jì)算及分析磨削效率和電耗間的關(guān)系。結(jié)果表明：礦石1的磁性鐵區(qū)、礦石2的石英區(qū)和磁性鐵區(qū)額定電機(jī)電耗平均值分別為50.41、36.05和15.17 (kW·h)/t，且添加鐵片的鋒利型刀頭可...

有序排布金剛石滾輪修整砂輪過程中的修整力————作者：張瑞;周帥康;趙華東;朱振偉;何鴻輝;劉暢;

摘要：為提升滾輪的修整性能和使用壽命，明確滾輪表面磨粒的不同排布對其修整性能的影響，采用錯(cuò)位、陣列和葉序3種磨粒排布的金剛石滾輪修整砂輪，對修整過程進(jìn)行有限元仿真，并設(shè)計(jì)修整實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證仿真結(jié)果。結(jié)果表明：在金剛石滾輪修整砂輪的過程中，磨粒的有序排布會對修整力產(chǎn)生影響，其中陣列排布的滾輪修整力最大，錯(cuò)位排布次之，葉序排布最小；葉序排布相較于錯(cuò)位與陣列排布，有利于減少滾輪表面磨粒磨損，提升滾輪的修整性能與使用...

超聲作用下碳化硅CMP流場特性分析————作者：王澤曉;葉林征;祝錫晶;劉瑤;啜世達(dá);呂博洋;王棟;

摘要：針對目前碳化硅拋光效率低、表面質(zhì)量差等加工難題，采用超聲輔助CMP(UCMP）加工工藝對其表面進(jìn)行光滑無損化拋光。為探究超聲輔助對CMP流場的影響，以超聲振動(dòng)下的拋光流場特性為研究對象，基于可實(shí)現(xiàn)k-ε模型對超聲作用下的拋光流場特性進(jìn)行分析，并采用有限元分析方法探究不同超聲頻率、超聲振幅、液膜厚度對拋光流場內(nèi)速度、壓力的影響，且開展CMP和UCMP對照試驗(yàn)。結(jié)果表明：超聲頻率對拋光液流場有明顯地促...

Ti H₂的加入對Cu₃Sn金屬間化合物金剛石砂輪磨削性能的影響————作者：何珂橋;陳帥鵬;康希越;賀躍輝;

摘要：為進(jìn)一步提升Cu₃Sn金屬間化合物金剛石砂輪的鋒利度和保形性,制備不同TiH₂加入量的Cu₃Sn金屬間化合物球磨粉末、金剛石磨塊及砂輪。通過對微觀形貌、氧含量、物相組成、熱效應(yīng)、力學(xué)性能等進(jìn)行測試和分析,探究TiH₂對Cu₃Sn金屬間化合物金剛石砂輪磨削性能的影響。研究結(jié)果表明:TiH

多晶金剛石片的機(jī)械磨拋工藝————作者：李蛟;張曉秋;王紫光;張昕;張瑜;

摘要：使用游離磨料進(jìn)行機(jī)械研磨是金剛石平坦化的主流加工手段之一。針對多晶金剛石的材料特性,開展變參數(shù)的游離磨料機(jī)械研磨實(shí)驗(yàn)。通過改變磨料粒度、研磨壓力、研磨液濃度,研究其對多晶金剛石片機(jī)械研磨的材料去除率和表面粗糙度的影響規(guī)律。結(jié)果表明:材料去除率隨磨料粒度和研磨壓力的增大而增大,隨研磨液濃度的增大先增大后趨于穩(wěn)定,其中磨料粒度是對去除率影響最顯著的因素;而表面粗糙度隨磨料粒度的減小而降低,隨研磨壓力和...

基于灰色關(guān)聯(lián)分析的PMMA工件磁性復(fù)合流體拋光工藝參數(shù)優(yōu)化————作者：王有良;高熙淳;張文娟;

摘要：針對磁性復(fù)合流體拋光PMMA工件取得最佳表面質(zhì)量和最大加工效率時(shí)工藝參數(shù)不同的問題,基于灰色關(guān)聯(lián)分析的工藝參數(shù)優(yōu)化方法,設(shè)計(jì)3因素4水平正交試驗(yàn),分析磁感應(yīng)強(qiáng)度、羰基鐵粉粒徑、磨粒粒徑對磁性復(fù)合流體拋光性能的影響。結(jié)果表明:優(yōu)化后得到的磁性復(fù)合流體拋光PMMA工件的最佳方案為:磁感應(yīng)強(qiáng)度,0.50T;羰基鐵粉粒徑,7μm;磨粒粒徑,3μm;使用優(yōu)化后的工藝參數(shù)拋光,工件的表面粗糙度為14 nm,材...

Si₃N₄陶瓷基底的交替多層金剛石薄膜摩擦學(xué)性能————作者：王賀;趙海根;閆廣宇;

摘要：為避免Si₃N₄材料因摩擦磨損造成的失效，利用熱絲化學(xué)氣相沉積技術(shù)在Si₃N₄基底表面沉積單層和交替多層的金剛石薄膜，采用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡和拉曼光譜儀對制備的金剛石薄膜的形核、薄膜質(zhì)量、表面和截面形貌、表面粗糙度等進(jìn)行表征；利用“球-盤”往復(fù)式摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)測試金剛石薄膜的摩擦系數(shù)并計(jì)...

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