高能球磨合金化粉末对金刚石工具胎体性能影响的研究

摘要

在制备金刚石工具中,在保证使用性能的前题下,降低金刚石工具的烧结温度是所有学者的共同目标。因为在空气中人造金刚石氧化温度为740~840℃,当金刚石在1000℃以下,存在极少量氧气时,就会出现石墨化现象,从而降低金刚石磨粒的性能。为了降低金刚石工具的烧结温度,学者们从改变粉料成分、改变烧结方法、改变烧结气氛等多个方面进行了尝试,但是效果并不明显。
　　本文利用球磨过程产生的颗粒细化、晶粒细化、表面活化、内部缺陷增加等现象来提高粉末本身能量来实现Ni-Cr-P合金粉的低温烧结;利用扫描电镜、综合热分析仪和能谱扫描来分析了解在球磨过程中粉末能量的变化趋势,来证明球磨过的粉末存在能量,球磨过程对粉末产生的能量能促进粉末的低温烧结和化合物生成,利用球磨粉末的能量实现粉末与金刚石烧结胎体在物理性能和化学性能上的提升,解决传统的烧结中金刚石易烧伤的问题。
　　实验结果表明：
　　(1)随着球磨时间的增加,粉末的颗粒尺寸先减小再增加再减小;粉末的形貌随着球磨时间的增加,先由圆球形变成片状多角形,再变成颗粒状。
　　(2)通过扫描电镜对球磨粉末形貌的观察,差示扫描量热法对球磨后粉末的能量检测,找出粉末的形貌与粉末能量的对应联系,球磨20小时的能量最高。
　　(3)球磨后的粉末在低于正常烧结温度100℃以下就能达到相应的密度、硬度和抗弯强度。
　　(4)球磨后的粉末在低温下能与金刚石反应的更充分更均匀。实验证明,粉末经球磨后可以在低温烧结下达到金刚石工具所要求的条件,从而减少金刚石的热损伤,并且可以提高金刚石工具的性能。

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第1章绪论

1.1机械合金化技术的介绍

1.2金刚石工具简介

1.3选题的意义

第2章实验设备条件及实验内容

2.1实验原材料

2.2实验主要设备

2.3主要测试内容

2.4球磨粉末的制备过程

第3章球磨工艺的研究

3.1 烧结温度影响的研究

3.2CN-2高能球磨机球磨工艺研究

3.4本章小结

第4章球磨时间对粉末的性能影响的研究

4.1球磨时间对粉末形貌的影响

4.2球磨时间对Ni-Cr-P合金粉末储能的影响

4.3不同温度下不同球磨时间的粉末与金刚石的反应情况

4.4不同球磨时间对胎体密度、硬度、抗弯强度的影响

4.5本章小结

第5章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果