㈠ 請問如何判斷金剛石微粉的性能還有,不同結合劑微粉性能有何不同分別做哪些磨具
粒度喝均勻性沒問題話,微粉在強度上是沒什麼區別吧!
㈡ 金剛石微粉國際標准250的多少
如果你說金剛石250號是多少的話對應的是230/270的粒度,如果是微粉250微米你肯定就是外行了,250微米的金剛石粒度在50/60附近吧。
㈢ 金剛石微粉分為多少個種類各個種類的用途和性能有什麼區別
金剛石微粉分高強料(三級、四級料)、二型料、一型料。
從顏色上分,一般有黃料、黑料、綠料;黃料最好。
一型料、二型料多用來做成破碎料、整形料
㈣ 金鋼石粉対水的比例研磨較果最好
1:10或者1:30。
金剛石粉兌水研磨效果最好的推薦比例為1:10或者1:30使用(具體是工況而定)。
金剛石粉是指顆粒度細於36/54微米的金剛石顆粒,有單晶金剛石微粉和多晶金剛石微粉。
㈤ 金剛石是合金的嗎
不是,是自然礦石。
金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。金剛石的用途非常廣泛,例如:工藝品、工業中的切割工具,也是一種貴重寶石。
依照摩氏硬度標准(Mohs hardness scale)共分10級,鑽石(金剛石)為最高級第10級;如小刀其硬度約為5.5、銅幣約為3.5至4、指甲約為2至3、玻璃硬度為6。
由於硬度最高,金剛石的切削和加工必須使用金剛石粉或激光(比如532nm或者1064nm波長激光)來進行。金剛石的密度為3.52g/cm3,折射率為2.417(在500納米光波下),色散率為0.044。
金剛石的莫氏硬度為10;由於硬度最高,鑽石的切割和加工必須使用金剛石粉或激光(比如532nm或者1,064nm波長激光)來進行。金剛石的密度為3.52g/cm3,折射率為2.417(在500納米光波下),色散率為0.044。
金剛石由於折射率高,在燈光下顯得閃閃生輝,稱作鑽石。巨型的美鑽往往價值連城。當鑽石帶有藍、綠或粉紅色屬十分罕有,而顏色深而鮮艷則價錢更高;目前最昂貴的有色鑽石,要屬帶有濃艷紅色的鑽石。
工業用途
由於金剛石的硬度極高且導熱性極高,用於沙紙、鑽探、研磨工具之上,可以用來切削和刻劃其他物質,以及大型集成電路等散熱板上。
然而,自從1955年通用電氣發現透過高溫高壓獲得人造金剛石的技術後,科學家會利用高溫高壓製成金剛石微粒,而現在細小顆粒的合成鑽石已經較同級天然鑽石便宜。故此,天然鑽石的工業價值已經完全消失,目前的主要用途已僅限於首飾與觀賞。
㈥ 金剛石的熱導率高,熱膨脹系數又小,為什麼還用金剛石銅復合材料
人造金剛石是人工合成物質中熱導率最高的,熱導率可達2000W/m.K;金剛石的線熱膨脹系數可低至1.2ppm/K。銅的熱導率380W/m.K,熱膨脹系數18ppm/K
。這兩者合成的金剛石-銅復合片熱導率可達800W/m.K,熱膨脹系數5ppm/K左右。這種特別的材料最適合製作高速運算或高功率半導體晶元的襯底及導熱材料,例如照明用LED的晶元襯底,電腦CPU等大面積晶元的熱沉轉接導熱片。除了高熱導率,金剛石-銅復合片的熱膨脹系數可以調整到接近半導體晶元的熱膨脹系數,避免熱應力對半導體晶元的破壞。
為什麼不能直接使用金剛石做這些襯底或導熱片呢?目前生產人造金剛石的技術主要有三類:一是CVD金剛石多晶膜,這種薄膜厚度和結構力度是否合於使用姑且不論;主要是其造價及耗能甚高,目前不適宜大批量在半導體工業上應用。其二是爆炸法生產的人造金剛石微粒,這種金剛石粒徑小,晶形破碎,雜質較多,可以做一些需要增加熱導率材料的填充添加物,但不適合做金剛石-銅復合片。已經工業化大批量生產多年的高溫高壓合成金剛石單晶顆粒,自然就成為主角材料了。然而金剛石是碳元素晶格,硬度雖高但沒有金屬的延展性,在高溫下容易石墨化或燒成二氧化碳。在高壓製程中眾多小顆粒聚合在一起擠壓,晶格會從脆弱面崩裂,這些崩裂的碎片造成成品材料內部的空隙。金剛石是利用『聲子』傳熱,空隙就成了高熱阻。所以即使能將金剛石粉末壓合在一起也不能成為好的導熱材料。銅的延展性和熱導率在金屬中都是名列前茅的,利用銅材料填充金剛石顆粒間的縫隙就能解決這個問題。當然,也可以製作金剛石-鋁復合材料。
㈦ 金剛石粉末有什麼用途及價格
金剛石是最硬的物質,分為天然和人造的。現在主要以人工合成的為主。根據粒度大小,強度等製作切割和研磨工具,粗顆粒的強度高可以用於金剛石鑽頭和鋸片,細顆粒粉末的可用於製作金剛石砂輪來研磨拋光。價格根據粒度或強度不同而不同,一般價格在1000一公斤到8000一公斤。直接使用的場合不多,所以一般的地方很難賣掉,除非找做這行的。
㈧ 金剛石-硬質合金復合片
(一)國產復合片
鄭州磨料磨具磨削研究所於1982年研製成功PDC材料,並於1990年開始PDC刀具的工業化生產。與此同期,國內多家公司從美國引進了製造PDC的設備與技術,隨後PDC產業迅速發展。目前我國PDC的產量已躍居世界首位。常用的國產復合片型號如表2-10所示。
(二)國外產的復合片
早期生產Stratapax復合片的主要廠家是美國G.E.公司和南非DeReers公司。其聚晶金剛石層用粒徑0.3mm的金剛石粉料在溫度1400℃和壓力6000MPa條件下(添加鈷作催化劑)壓制而成。Stratapax復合片與天然金剛石的物理力學性質對比如表2-11所示。
表2-10 常用的國產復合片型號及尺寸
表2-11 Strtapax片與天然金剛石的物理機械特性對比
由於金剛石層中有觸媒金屬,可能導致復合片在加熱至1000℃以上時性能下降,在金剛石層中出現徑向裂紋,甚至出現與硬質合金襯底分層。而復合片在900~950℃條件下性能基本不發生變化,所以應採用銀基低溫焊料把它們焊在鑽頭剛體或胎體上。
表2-11中的相對耐磨性指標以工具切削刃磨損量達0.254mm所需的時間為單位(min)。獲得數據的試驗條件是在無冷卻、線速度2.54m/s、切削深度0.762mm和每轉給進量0.127mm條件下切削標准砂輪。由表2-11的數據可看出,Strtapax復合片的耐磨性比硬質合金高100~150倍,與天然金剛石相當。Strtapax片的工作表面硬度幾乎是硬質合金的3倍,而是天然金剛石的2/3~1/2。
DeReers公司用於Syndrill型復合片的人造金剛石聚晶與天然金剛石和硬質合金的物理力學特性對比如表2-12所示。復合片中所用的人造金剛石聚晶性能基本與天然金剛石相近,明顯高於硬質合金的硬度和抗壓強度。由於調整了單晶的方向,使人造聚晶金剛石具有更均勻的硬度,從而提高了其耐磨性。但其抗彎強度明顯小於硬質合金,所以抗沖擊韌性較差。
表2-12 Syndrill型復合片中聚晶人造金剛石與天然金剛石和硬質合金的性能對比
獨聯體主要使用兩種型號的復合片製造鑽頭:8×3mm和13.5×3.5mm,其中金剛石層的厚度0.7~0.8mm。
(三)烏克蘭在復合片研究方面的進展
1.增大襯底接觸面積的效果分析
1985年烏克蘭超硬材料研究所即開始生產金剛石復合片。在復合片鑽頭投入工業應用的初期,發現深孔鑽進中復合片鑽頭的主要損壞形式為:金剛石層的相對耐磨性差使其鑽頭壽命不長,金剛石層與襯底脫離、焊縫破壞、復合片脫落等。根據2154個復合片的觀測結果發現,復合片鑽頭最主要的損壞形式是金剛石層與襯底脫開,佔21%。這時僅靠襯底起切削具的作用,導致鑽頭的實鑽指標迅速下降。
為了提高金剛石層與硬質合金襯底的連接強度,於1987年提出了在襯底上加工凹槽增大接觸面積的方法。襯底表面相互垂直的半圓形凹槽如圖2-2(a)所示,加工出來的凹槽深0.35mm(圖2-2(b))。以直徑13.5mm的復合片為例,帶棋盤狀凹槽的襯底接觸面積Ss=175.03mm2,比同直徑平襯底的接觸面積(Ss=143.14mm2)增大22.3%。
曾製造焊有43片帶凹槽襯底復合片的全面鑽頭用於生產試驗,共進尺1158m,未發現金剛石層與襯底脫開的現象。說明該方法增大了金剛石層與襯底的連接強度。
圖2-2 帶棋盤形凹槽的襯底
同時,在實驗室進行了復合片抗剪切試驗。在抽樣復合片上沿徑向切出5塊2mm×2mm×3.5mm的平行六面體試樣,並在試驗台上沿其邊界線剪切。在標准復合片和凹槽襯底復合片試樣接觸面積投影都等於4mm2的條件下,得出的試驗結果如表2-13所示。凹槽襯底復合片測得的平均剪切應力比標准復合片提高了30%,而且剪切應力與接觸面積的增大成正比。
表2-13 復合片的剪切試驗結果
表2-13中的測量值明顯高於規定的鑽頭硬質合金焊接強度要求(cp=270~320MPa),所以這種帶凹槽襯底的復合片在深孔作業中是安全的。
2.復合片的耐磨性測試方法及其實用性
金剛石-硬質合金復合片的耐磨性是一個非常重要的技術指標。鑽探經驗表明,PDC鑽頭的使用效果在很大程度上取決於復合片的耐磨性,但迄今為止國際上尚無統一的PDC耐磨性測試標准。
國內主要採用JS-71A型磨耗比測定儀,通過准確測定PDC和砂輪的失重量來確定PDC的磨耗比。這種方法的檢測誤差較大,主要來源於設備的系統誤差、砂輪的硬度偏差和稱量誤差三個方面。其中,稱量誤差對磨耗比測試結果的影響最大且不易解決。因為PDC的硬度和耐磨性極高,試驗過程中失重很小(多在10-5~10-4g范圍內),而PDC表面常吸附空氣中的塵埃,稱量時表面吸附塵埃的重量就可能抵消其失重,使得測量失准,甚至因失重為負數而無法算出磨耗比。此外,對稱量環境和砝碼潔凈度,對分析天平精度的嚴格要求,也使磨耗比檢測試驗的難度增大。
烏克蘭國家科學院超硬材料研究所對PDC的耐磨性進行了系列研究。他們不僅通過與砂輪的磨耗比來了解PDC的耐磨性,更重視PDC復合片與岩石對磨時的磨損高度及磨損面形成的動態過程,通過岩石切削過程中PDC磨損高度、磨損面積與切削路徑長度之間的關系來評價PDC的耐磨性。因為後者與鑽探生產過程更接近,所以更能反映PDC的實際工作能力。
烏克蘭超硬材料研究所曾在2500壓機上,用表面鍍覆保護層的金剛石原料,在7.7GPa壓力、1600~2000℃條件下燒制新型大厚度復合片,其金剛石層厚度為1.7mm。為考察新型復合片的耐磨性,安排了傳統復合片與新型復合片的切削(耐磨性)對比試驗。試驗在用卧式刨床改裝的實驗台上進行。用復合片去切削500mm×300mm×200mm的平行六面體石英砂岩岩塊,岩塊的單軸抗壓強度極限為140MPa,研磨性為35mg(按前蘇聯研磨性測試方法)。
試驗之前,先用舊復合片把岩塊表面處理平整,使其平整度偏差不超過0.1mm。再把試驗復合片固定在刨床的刀座上(角度可調)並夾緊,使復合片切削刃的切削前角βc=-10°±0.5°、切削後角αc=10°±0.5°(圖2-3)。
切削規程為:切削速度0.55m/s,切削深度0.50mm,每個切削行程後岩塊橫向位移2.8mm。所有復合片樣品都要在岩塊上完成50±1m長的切削路徑,用誤差±0.01mm的顯微鏡測出磨損面中心部分的實際深度hi(即復合片已磨損掉的高度)及復合片切削刃上的磨損長度li,然後求出復合片磨損面的平均高度hcp作為復合片的初始磨損高度(圖2-4)。
圖2-3 復合片在刨床上固定示意圖
圖2-4 復合片磨損面形狀示意圖
復合片磨損面的平均高度可由下式求得
人造金剛石超硬材料在鑽探中的應用
式中:n為復合片的數量;hi為復合片磨損面中心部分的實際磨損高度,mm;k為岩塊的研磨性修正系數。
復合片的初磨試驗結果示於表2-14。新型復合片的平均磨損高度為0.14mm,而傳統復合片(不包括切削刃上有破碎缺口的復合片)為0.28mm。
表2-14 不同型號復合片在初磨階段的磨損高度
為了測定復合片磨損的動態過程,用磨損高度最小的7號新型復合片和1號傳統復合片再做試驗。按上述方法在岩塊上分別切削不同的路徑長度(50±1m、100±1m、150±1m和200±1m),每次切削後,取下復合片並測定其金剛石層的磨損面積S作為復合片的磨耗性能(圖2-4)。復合片磨損面積S(mm2)可按弓形面積公式計算,考慮到岩石的研磨性修正系數k,可寫成
人造金剛石超硬材料在鑽探中的應用
式中:hi為復合片磨損面中心部分的實際磨損高度,mm;li為復合片切削刃上的實際磨損長度,mm。對於試驗用的石英砂岩,岩石研磨性修正系數k=1。
復合片磨損動態過程的測量結果與岩塊切削路徑的關系示於表2-15。
試驗結果表明,金剛石層增厚的新型復合片在岩塊切削路徑為50±1m條件下的平均磨損高度比傳統復合片減少了一半,即新型復合片的初始耐磨性比傳統復合片提高了1倍。在切削路徑長度200±1m條件下,形成磨損面的速度比傳統復合片下降了73%。
表2-15 復合片磨損動態過程的試驗結果
總之,烏克蘭採用的按實驗台復合片切削岩塊的磨損高度和面積來評價耐磨性的方法,更接近於孔底岩石破碎過程。而且它測的正是鑽頭使用者最關心的PDC幾何磨耗量,所以更能真實反映復合片在鑽進中的壽命。
㈨ 中國產人造金剛石粉料的性能檢測報告
烏克蘭「РИАЛАН」公司於2010年9月19日~30日對中國地質大學(武漢)提供的國產人造金剛石粉料進行了檢測試驗。
試驗報告的主要內容如下:
(1)對中國產的35/45目金剛石粉料進行了微米級的粒度和顆粒組成檢測(表4-11和表4-12)。
表4-11 中國產的金剛石粉料粒度檢測結果
對35/45目金剛石粉料進行的粒度和顆粒組成檢測結果表明,按ДСТУ3292標准(烏克蘭國標)它們的粒度屬於500/355μm。
表4-12 中國產的金剛石粉料顆粒組成檢測結果
(2)採用現有設備對粒度500/355μm的金剛石粉料進行了靜強度檢測。根據ДСТУ3292「人造金剛石粉料」標准,中國產的金剛石粉料屬於牌號為AC200的金剛石。
(3)在確定中國產金剛石粉料粒度屬於500/355μm後,藉助剩磁分選機對其顆粒表面的缺陷程度進行分析,從而可把它們分成相互間強度有差異的6組,並可確定每組金剛石在總量中所佔的百分比。對中國產的金剛石按ДСТУ3292「人造金剛石粉料」標准測定了其物理-力學性質,以靜強度作為考核指標。根據其表面活性系數(кa)的大小來評價粉料的表面缺陷程度。用單位磁化率(!)來評價金剛石粉料中具有明顯缺陷的比例。粉料的耐熱性用耐熱系數(кcm)來評價。此外,還可算出強度均勻性系數(кσ)。
粒度500/355μm金剛石粉料的分選結果示於表4-13。
表4-13 對粒度500/355μm的中國產人造金剛石進行剩磁分選的結果
由表4-13可以看出,經過分選後,可以得到強度更均勻的金剛石粉料。此外,還可分選出更高牌號的金剛石AC250。
總之,全部金剛石粉料的表面缺陷程度кa處於0.05%(粉料具有很光滑的晶面)到0.23%(粉料晶面不很光滑)之間。隨著кa值的下降,呈現出單位磁化率由24.7×10-8m3/kg到3.2×10-8m3/kg下降的現象。無論在室溫條件下,還是在1100℃高溫(有氬氣保護)條件下,金剛石粉料以靜載(P)值為代表的物理力學特性從第1組到第6組穩步下降。金剛石的耐熱系數亦保留了這種趨勢。必須指出,在得到的各組粉料中,強度均勻性系數比初始粉料增大了2.4~4.4倍。
經過分選得到的金剛石粉料可以用於製造試驗鑽頭。
㈩ 金剛石微粉的金剛石微粉規格
金剛石微粉最硬的一種超細磨料,它已經廣泛用於機械、航天、光學儀器、玻璃、陶瓷、電子、石油、地質、軍工工業部門,是研磨拋光硬質合金陶瓷、寶石、光學玻璃等高硬材料的理想材料。一般為0-0.5微米金剛石微粉至6-12微米金剛石微粉用於拋光;10-15微米至22-36微米用於研磨;12-22微米以粗者用於精磨。。