纳米金刚石改性LLDPE的非等温结晶动力学

采用X射线衍射(XRD)、偏光显微镜(POM)以及差示扫描量热(DSC)法,考察了纳米金刚石(Nano-diamond)对线型低密度聚乙烯(LLDPE)的结晶形态以及非等温结晶行为的影响。通过Jeziorny法和莫志深法研究了复合材料的非等温结晶动力学,并利用Kissinger方程计算了LLDPE/Nano-diamond复合材料的非等温结晶活化能。结果表明:Nano-diamond是一种有效的成核剂,为LLDPE结晶提供了更多的活化晶核,起到了异相成核的作用,既提高了LLDPE的结晶起始温度To、结晶峰值温度Tp和结晶速率,又降低了球晶的尺寸,使得球晶的分布更为均匀致密;添加Nano-diamond使得复合材料的结晶迁移活化能降低,当Nano-diamond含量为1%时,复合材料结晶活化能达到最小值。     

超硬刀具的应用前景及其电加工技术

聚晶金刚石和立方氮化硼都属于超硬材料,而且非常耐磨损,已广泛应用于石油和地质勘探用钻头,大理石和花岗石的切割刀具、拉丝模等。在切削加工领域内正在扩大其应用范围,超硬刀具作为新一代的刀具具有广阔的应用前景。采用常规磨削技术加工这类超硬刀具是非常困难的,采用电火花刃磨技术则可以大大降低加工成本,提高生产率。现就电火花加工及其引燃式脉冲专用电源刃磨超硬刀具的技术要点以及超硬刀具的切削性能做了介绍。     

山高刀具CIMT 2015亮点产品

快速高效和可确保工件安全的复合材料加工山高已优化了其复合材料加工立铣刀产品系列,其中包括2组新立铣刀和4个新槽型。这些槽型专门用于切削碳纤维和玻璃纤维复合材料,以及碳纤维增强塑料（CRFP）和其他此类材料。第一组立铣刀JPD包括带有聚晶金刚石（PCD）焊片的整体硬质合金立铣刀,而第二组JC包括一系列先进的整体硬质合金铣刀。所有4个槽型均具有先进的特殊设计,以实现高效加工。     

金刚石13 C核子定位用参数可调动态解耦序列

针对金刚石内¹³C核自旋的逐个定位,提出了一种非均匀分布周期内对称的动态解耦序列--可调动态解耦（APDD）序列。针对该序列,进行了理论推导和仿真分析;并就¹³C核自旋定位精度指标,与目前金刚石内原子量子态操控使用最为广泛的CPMG （Carr-Purcell-Meiboom-Gill）脉冲序列和XY4序列进行了比较。结果表明,相比于CPMG序列与XY4序列,APDD序列可将单个¹³C核自旋的定位精度提高6.27倍。进一步研究表明,在单个周期内比值τ₁/τ介于0.51~0.58范围为APDD序列核子定位最优工作条件。因此,APDD序列能被用于控制毗邻金刚石中NV^-色心的核自旋,并且在量子信息和量子探测器领域有着重要的应用。     

金刚石和超硬材料的应用与展望

介绍了金刚石及超硬材料的发展近况和应用,并指出这些材料的发展将为促进精密加工与超精密加工领域的进步起到十分重要的作用．     

钎焊金刚石套料钻CFRP制孔研究

碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced plastics,CFRP)中高硬度碳纤维易加速孔加工钻头的磨损,导致加工质量变差。采用钎焊金刚石套料钻加工CFRP不仅可提高钻头的耐磨性,加工质量也得到了改善。为更好地优化提高套料钻加工性能,试验采用有序排布的金刚石磨粒制作钎焊套料钻,尝试通过改变磨粒数量来调整单颗磨粒切厚大小,对相同工艺参数下不同单颗磨粒切厚对钻削轴向力、孔壁粗糙度以及出入口质量的影响进行了研究。建立了金刚石磨粒的运动模型,并分析了套料钻制孔中已加工表面的形成过程。试验结果与分析表明:制孔质量与容屑空间和单颗磨粒切厚有关。在容屑空间充足的情况下,随着单颗磨粒切厚的减小,轴向力减小,制孔质量提高。     

复合电加工修整金刚石砂轮的机理研究

金属结合剂金刚石砂轮广泛应用于硬脆材料的精密和超精密削加工,虽然金属结合剂金刚石砂轮具有优良的磨削性能,但是砂轮的修整问题却始终难以解决。本文提出了一种新的修整方法,即放电－电解修整法,对复合整机理进行了研究,并介绍了修整参数地放电电流及电解电流的影响,工艺实验的结果表明,电解电火花复合修整法能够实现金属结合剂金刚石砂轮高精度高效率的修整,具有良好的应用前景。     

热铁盘法高速抛光CVD金刚石

利用高速热铁盘抛光设备对化学气相沉积(CVD,Chemical Vapor Deposition)金刚石进行抛光,分别进行温度、转速、压力以及抛光时间的实验.采用光学天平对抛光前后金刚石称重对比,采用工具显微镜和原子力显微镜对抛光后表面进行研究.结果表明:较高的抛光速度对提高表面质量以及抛光效率均比较有利.在抛光温度850 ℃,速度164 mm/s,压力24.892 N的条件下,抛光120 min后,金刚石表面的粗糙度由原来的R_a=9.67 μm下降到R_a=0.016 μm.原子力显微镜显示,抛光表面存在少数高度在60~70 nm之间的突峰,其高度是普通峰高的2~3倍,且峰的形状呈现出一定的方向性.这种表面微观规律与抛光时采用的直压式运动方式有关.      

磨料有序排布钎焊金刚石砂轮磨削硬质合金的性能研究

通过优化排布金刚石磨料研制出钎焊单层金刚石端面砂轮.以硬质合金为加工对象,研究了该砂轮的磨削性能.结果显示连续干磨时,金刚石磨粒的失效形式主要是磨耗磨损和断裂两类,没有出现传统的电镀和烧结工具磨粒大量脱落的现象.这表明钎料合金对磨粒的高强度把持和砂轮的高耐用度.此外,工件的磨削表面获得了良好的粗糙度,理论预测的粗糙度数值和试验数值基本一致.     

单晶硅超精密切削工艺参数优化与实验研究

为提高单点金刚石车削单晶硅的表面质量,以表面粗糙度为优化目标,设计正交切削实验,过方差分析、响应曲面分析和极差分析研究主轴转速、进给速度和切削深度对表面粗糙度的影响。结果表明：主轴转速对表面粗糙度影响显著,其贡献率最大,主轴转速越大,表面粗糙度值越小;建立表面粗糙度回归模型,主轴转速和进给速度的交互作用对表面粗糙度的影响最大;获得最优切削参数组合,即主轴转速3 300 r/min,进给速度2 mm/min,切削深度5 µm。在此切削条件下,获得了表面粗糙度Ra 2.7 nm的高质量单晶硅元件,在扫描电镜下观察其表面相对光滑,切屑呈带状,材料在延性域内去除。