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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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收录年代

    动脉血管钙化斑块旋磨研究综述

    翟少波刘瑶沈斌李嘉豪...
    415-427页
    查看更多>>摘要：旋磨术是治疗血管钙化病变的一种微创技术,通过微型砂轮去除堵塞在血管内的钙化斑块组织,达到疏通血管、重建血液流动的目的.钙化斑块组织堵塞血管造成供血不足,易诱发多种心血管疾病,其硬度较大导致球囊和支架无法撑开,目前临床上普遍采用旋磨术进行疏通.首先综述了旋磨术的相关研究成果和发展趋势,并对旋磨器械发展进行了介绍;其次总结了旋磨术优劣势的相关内容;然后对旋磨机理进行了详细的分析;最后总结了旋磨术目前存在的不足与未来的研究方向.

    旋磨术旋磨装置旋磨机理差异切削并发症

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    中国超硬材料行业2023年运行报告

    孙兆达张贝贝李利娟马宁...
    428-432页
    查看更多>>摘要：依托 2023年国家宏观经济统计数据,对中国超硬产业进行深入分析,并结合中国、美国、欧洲和日本等地海关统计的进出口数据,探讨中国超硬材料行业的整体发展情况及其同国际先进水平的比较.研究发现:在国家宏观制造业表现出较强韧性、稳步增长的大背景下,我国超硬行业仍然面临较大的压力,整体指标不及预期,发展相对缓慢.下游市场的积极因素以光伏电池产量显著增长为代表,消极因素包括培育钻石市场低迷.除宝石级单晶和线锯产品外,其他产品均有单价上涨的情况出现,代表性企业的产品单价增幅普遍在10%～20%.部分超硬商品进出口单价悬殊,其在高端应用领域仍然有较大的发展潜力.

    宏观经济超硬材料统计数据进出口单价比

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    不同产地叶蜡石的传压特性

    刘力邵方源罗玉财武强...
    433-439页
    查看更多>>摘要：作为密封传压介质,叶蜡石已被广泛应用于实验室和工业的高压合成中.然而,叶蜡石中矿物成分的改变将影响其传压效率及密封性.本研究中在 6×8 MN大腔体六面顶压机中完成 4种不同产地叶蜡石在室温下的压力标定工作,并通过X射线衍射研究叶蜡石中矿物组成的变化对传压效率的影响.结果表明:叶蜡石中含有较高硬度的矿物(如水铝石、勃姆石、白云母和高岭石),可有效提升叶蜡石的传压效率;随着腔体压力提升,叶蜡石的传压效率逐渐降低,施加更高的实际加载力(油压)也不能明显地提高腔体压力;高压处理后的叶蜡石 4比叶蜡石 2有更好的传压效率,但受矿物成分变化的影响,叶蜡石 4容易发生密封失效,而叶蜡石 2有良好的弹性回复效果和密封性,能够稳定完成升压卸压过程.综合考虑传压效率和密封效果,叶蜡石2具有最佳的应用价值和经济效益.

    叶蜡石传压效率腔体压力加载力矿物组成

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    Mo2C-TiN0.3复合材料的高温高压制备及性能

    邹芹王宽李艳国戴伟绩...
    440-448页
    查看更多>>摘要：将Mo2C和TiN0.3 粉体采用机械合金化和高温高压烧结相结合的方法进行分层烧结,并制备 30%Mo2C-70%TiN0.3 的烧结体复合材料,分析Mo2C-TiN0.3 烧结体的物相组成、微观组织结构及力学性能.结果表明:Mo2C和TiN0.3 间存在明显的相互扩散,且形成了 2层不同的扩散层;随着烧结温度不断升高,Mo2C-TiN0.3 烧结体的晶粒尺寸逐渐变大,会导致烧结体的机械性能变差;在烧结过程中有高硬高脆的MoC生成,能够维持Mo2C-TiN0.3 烧结体的硬度在19.0～20.0 GPa,但会降低其断裂韧性.

    TiN0.3Mo2C扩散高温高压烧结机械合金化

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    烧结工艺对CuSnZn合金粉末性能的影响

    曹新民鲍丽李振程传卫...
    449-455页
    查看更多>>摘要：提高金刚石工具的性能并控制其生产成本已成为工程应用领域的重点研究方向.本研究中,通过雾化法制备不同Zn质量分数(10.00%～30.00%)的CuSnZn合金粉末,在 610～655℃不同的热压烧结温度和21 MPa的烧结压力下制备烧结节块,并对烧结节块的理论密度、洛氏硬度、抗弯强度、显微形貌进行分析.结果表明:随着Zn含量升高,CuSnZn合金粉末熔化温度逐渐降低,当Zn质量分数为 30.00%时,熔化温度降低到848℃;当Zn质量分数为20.00%时,烧结节块致密度降低至97.6%;烧结节块的抗弯强度先升高后降低,当Zn质量分数为 20.00%时,达到最大值 542 MPa;烧结节块中的黄铜由α相逐渐转变为α+β相和α+β+β´相,其洛氏硬度显著提升;节块的断裂方式由沿晶断裂逐渐过渡到穿晶断裂.

    CuSnZn合金粉末致密度沿晶断裂

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    金刚石涂层游动芯头制备及其在铜管生产中的应用

    崔玉明王勇李国华姜龙...
    456-462页
    查看更多>>摘要：通过沉积方式和旋转装置设计,采用直流电弧等离子体喷射法在硬质合金游动芯头表面均匀沉积金刚石涂层,并利用白光干涉仪、扫描电子显微镜、Raman光谱仪和压痕法对涂层的表面粗糙度、形貌、质量均匀性和膜-基附着力等进行测试分析.结果表明:金刚石涂层抛光后的表面平均粗糙度Sa为 76.4 nm,金刚石涂层脱落位置到压痕中心的平均距离为 287.9 μm,且各位置的金刚石涂层厚度均匀性和质量均较好.将制备的金刚石涂层游动芯头应用于高精度精密铜管生产线中,与硬质合金游动芯头对比,其在降低劳动强度、保证铜管一致性和延长芯头使用寿命方面都有显著效果.

    铜管直流电弧等离子体喷射法游动芯头金刚石涂层

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    热爆反应在金刚石表面快速形成TiC涂层

    史冬丽马尧李涛
    463-469页
    查看更多>>摘要：分别采用Ti/碳黑/diamond和Ti/碳黑/PTFE/diamond粉体为原料,通过热爆反应在金刚石颗粒表面形成以TiC为主的涂层,研究原料中金刚石含量及添加PTFE对金刚石表面TiC涂层的影响.结果表明:2种体系的原料热爆反应后基体的组成为 TiC.Ti/碳黑/diamond体系中,当原料中金刚石质量分数为10%～30%时,反应后的金刚石表面均实现良好的TiC涂层涂覆.在Ti/碳黑/PTFE/diamond体系中,当原料中添加质量分数为 3%的PTFE并减少原料中碳黑的质量分数时,可明显促进金刚石表面的TiC涂覆;且当原料中金刚石质量分数为80%～90%时,仍可使金刚石颗粒表面实现良好的TiC涂覆.

    Ti-TiC涂层金刚石热爆反应PTFE

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    金刚石层倒角参数对PDC切削齿性能的影响规律

    张素慧王传留李耿
    470-475页
    查看更多>>摘要：聚晶金刚石复合片(polycrystalline diamond compact,PDC)切削齿的综合性能受金刚石层倒角参数的影响较大,特别是其抗冲击性能,但影响规律不明.为探究金刚石层倒角参数对PDC切削齿性能的影响规律,优化PDC切削齿结构并提高PDC钻头的钻进效率,采用目前应用较广的平面型和微弧型PDC切削齿,分别制作 0.2、0.3、0.4、0.5 mm 4种倒角尺寸和 15°、30°、45°3种倒角角度的PDC,得出不同金刚石层倒角参数的PDC切削齿受热后的耐磨性和抗冲击韧性,并对其钻进效率和破损形式进行分析.结果表明:倒角尺寸对PDC耐磨性和抗冲击韧性的影响存在的临界值约为0.3 mm,当倒角尺寸≤0.3 mm时,PDC的磨耗比大、抗冲击韧性低、破损形式多为崩刃;反之倒角尺寸＞0.3 mm时,PDC的磨耗比降低、抗冲击韧性提升近 1倍,累计吸收功可达 1 000 J以上,且破损形式多为脱层.倒角角度对PDC耐磨性和抗冲击韧性的影响基本为线性关系,即倒角角度越小,磨耗比越大,抗冲击韧性越低.

    PDC切削齿金刚石层倒角参数综合性能破损形式

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    水平井PDC钻头的井底流场数值模拟

    李赛王红波程书婷蔡茂盛...
    476-484页
    查看更多>>摘要：为了解决页岩水平井岩屑运移困难、钻头泥包等问题,提高聚晶金刚石复合片(polycrystalline dia-mond compact,PDC)PDC钻头在钻井过程中的钻井效率和使用寿命,采用数值模拟方法、低雷诺数k-ԑ湍流模型建立井底的流场模型,对PDC钻头的水力结构在不同钻井液排量、PDC钻头转速和岩屑粒径工况下的井底流场变化和岩屑运动状态进行分析并优化改进.结果表明:重力作用对低排量下的岩屑运动状态影响较大,当钻井液排量增加到一定程度后,岩屑运移效率变化较小;在旋转工况下,钻井液排量和钻头转速不匹配,降低了钻井液的冲刷作用和岩屑运移效率;在一定排量和钻头转速下,钻头转速对大粒径岩屑运移效率的提升作用大于对小粒径岩屑的;在相同的喷嘴面积下,优化后的 8喷嘴钻头岩屑运移效率优于 6喷嘴钻头的;相比非等径喷嘴组合,等径喷嘴组合的性能表现更均衡.

    水平井PDC钻头水力结构井底流场模拟仿真

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    大型金刚石薄壁钻头行波振动分析及优化

    刘兴东张德臣王育博高先一...
    485-494页
    查看更多>>摘要：针对大型金刚石薄壁钻头在钻切中出现的振动和噪声问题,用Ansys Workbench有限元软件对无开孔、开孔、开孔且夹层和安装定位轮的薄壁钻头进行模态分析,进一步用行波振动理论计算薄壁钻头共振裕度δ,分析避开行波共振的效果,研究开孔、夹层对行波振动的影响.结果表明:钻切转速为 187.32 r/min时,无开孔薄壁钻头的共振裕度δ为 0,出现后行波共振;在无开孔薄壁钻头出现后行波共振固有模态变形大的区域开 8组圆孔(每组 3个)和 8个S形孔,薄壁钻头的共振裕度δ为 5.18%,避开行波共振效果良好;开孔且夹层的薄壁钻头的共振裕度δ为 6.11%,避开行波共振效果最好.为提高孔的加工精度,在薄壁钻头周围安装定位轮,分析定位轮数对行波振动的影响,发现安装 6个和 12个定位轮的薄壁钻头的共振裕度δ分别为4.59%和 4.79%,避开行波共振效果好.比较 2～12个定位轮薄壁钻头的共振裕度δ,而且考虑安装方便,最后确定最佳安装定位轮数为6个.

    金刚石薄壁钻头开孔夹层定位轮行波振动

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