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期刊信息/Journal information
金刚石与磨料磨具工程
郑州磨料磨具磨削研究所
金刚石与磨料磨具工程

郑州磨料磨具磨削研究所

王琴

双月刊

1006-852X

smzzgj@126.com

0371-67661785

450001

郑州市高新区梧桐街121号

金刚石与磨料磨具工程/Journal Diamond & Abrasives Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是行业中唯一国内外公开发行中央级刊物。本刊为全国中文核心期刊，美国Ei数据库收录用刊，美国化学文摘（CA）收录用刊，中国学术期刊（光盘版）全文入编期刊。主要报道内容为超硬材料（金刚石、立方氮化硼）合成、制品制造与应用、专用设备、普通磨料磨具、磨削与修整技术等领域的科研成果、最新进展。
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    多线摇摆往复式线锯切割蓝宝石法向力试验研究

    刘亿圣黄辉王兰青廖信江...
    143-150页
    查看更多>>摘要：多线摇摆往复式线锯切割加工是目前将蓝宝石晶棒切割成晶圆衬底的主要加工方法,加工过程中法向切割力是反映加工过程稳定性的重要指标.测量了多线摇摆往复式线锯切割蓝宝石晶棒过程中产生的法向力Fn,跟踪了晶棒不同位置和不同切割深度下法向力的变化规律,以法向力变化幅值ΔFn为指标,探究各种工艺参数对加工过程稳定性的影响.试验结果表明:法向力凡与线锯的往复运动、工件的摇摆运动有明确的对应关系,晶棒前端的ΔFn与中后端的有明显的不同.线速度Vs、最大摇摆角度θma、单片耗线量Md、张紧力Fw、总切割时间T等工艺参数对ΔFn有着不同的影响.ΔFn的波动程度与线锯磨损有着密切的关系.

    多线摇摆往复式线锯切割蓝宝石法向力磨损加工稳定性

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    掺硼浓度与沉积气压对Ti/BDD微观结构和电化学氧化性能影响规律研究

    刘典宏尹钊陈峰磊马莉...
    151-160页
    查看更多>>摘要：探究在热丝化学气相沉积生长硼掺杂金刚石的过程中,掺硼浓度与沉积气压对钛基硼掺杂金刚石薄膜的微观结构与电化学氧化性能的影响,并以四环素作为模拟污染物进行电化学氧化降解实验.使用扫描电子显微镜、拉曼光谱、紫外分光光度计以及电化学工作站对电极表面形貌、成分以及电化学性能进行表征.结果表明:随着掺硼浓度与沉积气压的增大,金刚石薄膜表面晶粒明显细化,生长速率下降;然而随着沉积气压的升高,金刚石的晶粒质量逐渐降低,但硼原子掺杂则会提高金刚石晶粒质量;在高掺硼浓度和低沉积气压的条件下,金刚石薄膜表面的硼原子浓度更高;高掺硼浓度和低沉积气压下所生成的较大晶粒尺寸和更高硼原子浓度的硼掺杂金刚石电极具有更优越的电化学性能、更高的降解效率以及更低的降解能耗.

    钛基硼掺杂金刚石薄膜电极电化学氧化掺硼浓度沉积气压四环素

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    MPCVD金刚石涂层均匀性生长的数值模拟与实验

    张斌华简小刚
    161-168页
    查看更多>>摘要：基于多物理场耦合仿真软件COMSOL Multiphysics的微波等离子体模块建立MPCVD反应腔内氢气等离子体的仿真模型,研究基底外侧增设的环状钼支架与基底的不同高度差△h对基底表面等离子体分布的影响.采用变异系数对等离子体分布的均匀性进行定量分析,并用SEM对金刚石涂层表面的微观形貌进行表征.结果表明:当△h=0 mm时,等离子体分布的均匀性最佳,变异系数为3.998％,金刚石涂层的晶粒分布及大小的均匀性相较于无钼支架时的明显提升;当△h＜0mm时,等离子体分布的均匀性随△h增大而提升,变异系数由10.265％降至3.998％;当△h＞0mm时,等离子体分布的均匀性不增反降,变异系数升高至10.048％.此外,当△h=-2.0mm时,基底表面的等离子体密度约下降20％,不利于金刚石涂层生长.

    金刚石涂层均匀性微波等离子体数值模拟

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    金刚石粒径对金刚石/Cu-B合金复合材料热物理性能的影响

    王熹康翱龙焦增凯康惠元...
    169-178页
    查看更多>>摘要：采用Cu-B合金为基体,选用粒径分别为110、230、550μm的金刚石颗粒作为增强体,利用气压熔渗工艺在1 100℃、10MPa气体压力下制备金刚石/Cu-B合金复合材料,研究金刚石颗粒粒径对复合材料组织结构、界面相分布及热物理性能的影响.结果表明,随着金刚石粒径的增大,复合材料热导率上升,热膨胀系数减小,复合材料界面处硼碳化合物含量增加,界面结合情况得到改善.由金刚石颗粒粒径为550 μm时,复合材料热导率最高,可达680.3 W/(m·K),热膨胀系数最小,为4.905 × 10-6K-1,符合高效热管理器件对金刚石/金属基复合材料的热物理性能要求,在电子产品散热器件方面具有良好的应用前景.

    热导率金刚石粒径气压熔渗热膨胀系数金刚石/Cu-B复合材料

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    Ti3AlC2对PcBN材料显微结构及性能的影响

    马金明肖长江陶宏均张群飞...
    179-184页
    查看更多>>摘要：以不同质量分数的Ti3AlC2为结合剂,在5.5 GPa、1 450℃的条件下,制备整体式PcBN复合刀具材料,分析不同质量分数的Ti3AlC2对PcBN刀具材料的物相、显微结构及力学性能的影响.结果表明:Ti3AlC2在高温高压下会完全分解成TiC、Al-Ti合金,并与cBN反应生成AlN、TiB2和TiC0.7N0.3等物相;TiC、AlN、TiB2和TiC0.7N0.3均匀分布在cBN周围并与cBN紧密黏结在一起,从而提升PcBN的力学性能.当Ti3AlC2质量分数为25％时,PcBN的相对密度、抗弯强度、断裂韧性和磨耗比均达到最大值,分别为98.9％、592MPa、6.87MPa·m1/2和7 350;当Ti3AlC2质量分数为20％时,PcBN的显微硬度达到最大值4 786.7 HV.

    聚晶立方氮化硼Ti3AlC2结合剂高温高压力学性能

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    结合剂比例和cBN粒度配比对PcBN复合材料微观结构和性能的影响

    邹芹董培航李艳国袁振雄...
    185-192页
    查看更多>>摘要：在高温高压条件下制备了聚晶立方氮化硼(PcBN)复合材料.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等研究了结合剂配比和立方氮化硼(cBN)粒度对PcBN复合材料的成分、微观结构、显微硬度和磨耗比的影响.实验结果表明:在压力5.5 GPa,温度1400 ℃,保温10min的烧结条件下,当V(TiN0.3)∶V(AlN)=70∶30时,PcBN复合材料性能较为优异,硬度最高达到22.7 GPa,磨耗比达到149.2;当PcBN复合材料中cBN粒度组合为V(0.5～1 μm)∶V(2～5 μm)∶V(5～10 μm)=3∶5∶2时,颗粒之间的堆积密度达到最高,性能也达到最优.

    PcBN复合材料高温高压结合剂粒度

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    碳纳米管对混合粒径PcBN复合材料性能的影响

    肖长江马金明陶宏均张群飞...
    193-198页
    查看更多>>摘要：为提高高温高压制备的聚晶立方氮化硼(PcBN)复合材料的性能,以颗粒尺寸分别为0～0.5μm和0.5～1.0 μm的混合粒径立方氮化硼(cBN)为原材料,Al-Ti-Al2O3为结合剂,加入不同质量分数的碳纳米管,在高温高压条件下烧结制备PcBN复合材料,研究碳纳米管质量分数对PcBN复合材料结构和性能的影响.结果表明:添加碳纳米管后,PcBN和碳纳米管间没有发生化学反应,碳纳米管以增强体的形式存在于复合材料内部;复合材料较致密,碳纳米管的添加使PcBN的相对密度先增大后减小.当碳纳米管添加质量分数为1.5％时,PcBN的相对密度有最大值97.9％,同时PcBN有最大的显微硬度和断裂韧性,分别为3 892HV和6.82 MPa·m1/2;当碳纳米管的添加质量分数为1.0％时,PcBN有最大的抗弯强度和磨耗比,分别为584 MPa和6 873.碳纳米管拔出和桥连作用提高了 PcBN复合材料的力学性能.

    聚晶立方氮化硼混合粒径碳纳米管高温高压力学性能

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    不同造孔剂树脂金刚石砂轮对硬质合金球阀的精密研磨

    朱延鑫赵峰
    199-205页
    查看更多>>摘要：为改善硬质合金球阀的加工效果,在树脂金刚石砂轮中引入造孔剂,对其力学性能、微观形貌及磨削性能进行分析,研究空心玻璃球和塑料球造孔剂对树脂金刚石砂轮性能的影响.结果表明:随着造孔剂体积分数增加,树脂砂轮的抗折强度逐渐下降,且2种造孔剂对抗折强度的影响基本一致;砂轮的硬度随造孔剂体积分数的增加亦逐渐下降,但空心玻璃球造孔剂对砂轮硬度的影响显著大于塑料球的;加入造孔剂明显提升了砂轮的锋利性,空心玻璃球体造孔剂体积分数为15％和塑料球造孔剂体积分数为20％的砂轮综合性能最好,且后者的综合性能优于前者的.

    硬质合金球阀造孔剂磨削性能精密磨削树脂金刚石砂轮

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    基于激光加工的医疗器械功能性表面研究现状

    杜鑫豪刘志华张智雷杜策之...
    206-220页
    查看更多>>摘要：制备功能性表面是提升医疗器械治疗性能和安全性的重要方法之一.当前,基于激光加工的功能性表面微纳结构制造技术在优化医疗器械表面性能方面应用广泛.综述了医疗植入器械和手术器械表面激光加工功能性微纳结构在细胞功能调控、抗菌性、耐蚀性、摩擦特性、抗黏附性等方面的研究现状,剖析了当前医疗器械功能性表面激光加工的优势和局限,展望了医疗器械功能性表面激光加工技术的发展前景.

    激光加工微纳结构功能性表面植入器械手术器械

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    金刚石涂层刀具高速铣铝合金平面切削毛刺研究

    邵伟平张韬李家成莫小青...
    221-227页
    查看更多>>摘要：采用热丝CVD法制备纳米与微米金刚石薄膜涂层刀具,利用场发射扫描电镜表征其薄膜表面形貌.用已制备的CVD金刚石涂层刀具,在无润滑干切条件下高速顺、逆端铣铝合金平面,研究CVD金刚石涂层刀具切削时的棱边毛刺特点与大小;并对纳米金刚石涂层刀具高速顺铣切削工艺参数进行正交试验,探究取得少无切削毛刺的切削参数与切削工艺.结果表明:工件铣削后棱边毛刺分布不均匀,顺铣毛刺稀疏,尺寸较小,其中纳米金刚石涂层刀具顺铣棱边毛刺高度平均值为32.08 μm,仅为微米金刚石涂层刀具顺铣毛刺高度的46.5％.纳米金刚石涂层刀具高速顺铣平面,对棱边毛刺影响最大的是vc,其次为vf,ae的影响最小,最优参数组合为ae=4 mm、vf=2 000 mm/min、vc=400 m/min,铣削后毛刺高度平均值为21.29 μm.当金刚石涂层刀具端铣铝合金平面时,为取得较小的棱边毛刺,优选纳米金刚石涂层刀具,采用顺铣棱边的切削方式与切削工艺,以及相应的高速切削参数.

    金刚石涂层刀具端铣棱边毛刺切削参数工艺路径

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