PcBN基体孕镶金刚石复合材料的制备与性能研究
发布时间：2021-08-31 11:01
金刚石及立方氮化硼均为性能优异的超硬材料,立方氮化硼在机械加工?切削刀具领域表现优异,而金刚石在石油?地质钻探等行业应用广泛?本文试图将二者的优异性能结合,以立方氮化硼?镀钛金刚石以及多种粘结剂为原料,利用高温高压烧结方法,制备一种以聚晶立方氮化硼为基体,金刚石颗粒为耐磨相的复合材料（PcBN-dia）,以适应深孔坚硬岩层复杂条件下的钻探?在压力56 GPa?温度14001500℃?保温时间控制在1000s以内,制备出PcBN-dia新型复合材料?利用多种分析手段,如扫描电镜（SEM）?X射线衍射仪（XRD）?能谱分析仪（EDS）?拉曼分析仪（Raman光谱）等对该复合材料的界面结合情况?组织形貌?物相成分进行了分析,并对材料的显微硬度?耐磨性?耐热性?抗冲击性等力学性能进行了测试?结果表明:金刚石颗粒良好地分布在立方氮化硼基体中,金刚石未发生石墨化,PcBN基体与金刚石颗粒的界面结合紧密,在界面处含有TiN?AlN和TiB2等化合物,这有利于PcBN基体对金刚石颗粒的牢固包裹?PcBN基体的显微硬度约为40GPa,Pc...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
cBN晶体结构模型(蓝色代表硼B原子,黑色代表氮N原子)
图 1.2 金刚石晶体结构模型(蓝色代表碳 C 原子),是立方氮化硼与金刚石物理性质对照表,表述了两者以及原子间距 导热系数等多方面相似的物理性质 表 1.1 立方氮化硼与金刚石物理性质对照表立方氮化硼 金刚石等轴晶系 等轴晶闪锌矿型 金刚石3.48 3.515V,N/mm2) 46950-86000 >9000071.2*106107.6*1/(cm*K)) 13(室温) 20(室温
方氮化硼 PcBN 具有极高的硬度(略小于金刚石) 较高的低摩擦系数 最主要的是化学稳定性非常好高,在高温性能 在高速切削 干式切削 硬态切削等现代切削加工[11] 聚晶立方氮化硼复合片相比于聚晶立方氮化硼的其成品复合片的焊接性较好,更便于应用到各类工具上氮化硼(PcBN)是目前少有的绿色环保高性能超硬材料兴换代的新型超硬材料 在许多发达国家已经把 PcBN 自动化 等行业中 在过去的四十年中,国外 PcBN 发于汽车 航空航天 能源 军事 模具等重要领域[11] 随着控机床 精加工领域的发展,(PcBN)材料势必将引起一场 1.3,为聚晶立方氮化硼(PcBN)主流产品图
【参考文献】：
期刊论文
[1]PCBN基体孕镶金刚石复合材料的制备与性能研究[J]. 刘宝昌,曹鑫,孟庆南,朱品文,戴文昊,韩哲,赵新哲,李思奇. 金刚石与磨料磨具工程. 2018(05)
[2]陶瓷结合PcBN（聚晶立方氮化硼）超硬材料的研究与发展[J]. 钟生林,王鹏,莫培程,虞琦峰,吴一. 超硬材料工程. 2018(05)
[3]中后帮机零部件材料的成形性能控制[J]. 舒雨锋,张海鹰. 锻压技术. 2016(07)
[4]金刚石复合片的现状及新的应用范围[J]. 赵尔信. 超硬材料工程. 2016(02)
[5]人造金刚石的制备方法及其超高压技术[J]. 韩奇钢. 高压物理学报. 2015(04)
[6]聚晶立方氮化硼的制备方法及应用进展[J]. 陈永杰,王海阔,彭进,徐三魁,邹文俊,邵华丽,夏学锋. 金刚石与磨料磨具工程. 2015(02)
[7]金属添加对高压烧结聚晶立方氮化硼的影响[J]. 谢宏亮,胡晓军,张迎新,成诺,冷春蔚,黎明发. 武汉理工大学学报. 2014(05)
[8]硬质合金高压熔渗制备聚晶立方氮化硼复合片[J]. 贾洪声,鄂元龙,李海波,汪尹强,贾晓鹏,马红安,郑友进. 超硬材料工程. 2014(02)
[9]Ti3SiC2结合立方氮化硼超硬复合材料的制备与微观结构[J]. 周爱国,李正阳,李良,王李波,李尚升. 硅酸盐学报. 2014(02)
[10]TiB2-TiC/Ti（C,N）复合涂层的研究进展[J]. 刘宏伟,朱胜,殷凤良,郭伟玲. 材料导报. 2013(13)
博士论文
[1]优质低应力金刚石复合片的高温高压合成[D]. 贾洪声.吉林大学 2011
[2]钻探用聚晶金刚石复合体高压合成、性能表征与优化研究[D]. 徐国平.中南大学 2010
[3]地浸砂岩型铀矿松散岩层取心钻进技术研究[D]. 刘晓阳.中国地质大学 2006
[4]聚晶金刚石复合体界面及复合机理的研究[D]. 陈石林.中南大学 2004
硕士论文
[1]提高钻探用金刚石复合片耐热性的研究[D]. 刘时琦.吉林大学 2017
[2]自适应仿生PDC钻头设计与试验[D]. 孙阳.吉林大学 2016
[3]高热稳定性金刚石复合片的制备与性能研究[D]. 韩磊.吉林大学 2015
[4]PCBN刀具对汽车发动机缸体的加工性能及几何参数优化研究[D]. 代锐华.南昌大学 2013
[5]金刚石-TiC复合超硬材料的制备及性能研究[D]. 王连儒.吉林大学 2011
[6]聚晶立方氮化硼（PCBN）复合材料的高温高压合成和研究[D]. 徐会文.吉林大学 2010
[7]聚晶金刚石复合片（PDC）显微结构与性能研究[D]. 陈晶晶.武汉理工大学 2010
本文编号：3374774
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
cBN晶体结构模型(蓝色代表硼B原子,黑色代表氮N原子)
图 1.2 金刚石晶体结构模型(蓝色代表碳 C 原子),是立方氮化硼与金刚石物理性质对照表,表述了两者以及原子间距 导热系数等多方面相似的物理性质 表 1.1 立方氮化硼与金刚石物理性质对照表立方氮化硼 金刚石等轴晶系 等轴晶闪锌矿型 金刚石3.48 3.515V,N/mm2) 46950-86000 >9000071.2*106107.6*1/(cm*K)) 13(室温) 20(室温
方氮化硼 PcBN 具有极高的硬度(略小于金刚石) 较高的低摩擦系数 最主要的是化学稳定性非常好高,在高温性能 在高速切削 干式切削 硬态切削等现代切削加工[11] 聚晶立方氮化硼复合片相比于聚晶立方氮化硼的其成品复合片的焊接性较好,更便于应用到各类工具上氮化硼(PcBN)是目前少有的绿色环保高性能超硬材料兴换代的新型超硬材料 在许多发达国家已经把 PcBN 自动化 等行业中 在过去的四十年中,国外 PcBN 发于汽车 航空航天 能源 军事 模具等重要领域[11] 随着控机床 精加工领域的发展,(PcBN)材料势必将引起一场 1.3,为聚晶立方氮化硼(PcBN)主流产品图
【参考文献】：
期刊论文
[1]PCBN基体孕镶金刚石复合材料的制备与性能研究[J]. 刘宝昌,曹鑫,孟庆南,朱品文,戴文昊,韩哲,赵新哲,李思奇. 金刚石与磨料磨具工程. 2018(05)
[2]陶瓷结合PcBN（聚晶立方氮化硼）超硬材料的研究与发展[J]. 钟生林,王鹏,莫培程,虞琦峰,吴一. 超硬材料工程. 2018(05)
[3]中后帮机零部件材料的成形性能控制[J]. 舒雨锋,张海鹰. 锻压技术. 2016(07)
[4]金刚石复合片的现状及新的应用范围[J]. 赵尔信. 超硬材料工程. 2016(02)
[5]人造金刚石的制备方法及其超高压技术[J]. 韩奇钢. 高压物理学报. 2015(04)
[6]聚晶立方氮化硼的制备方法及应用进展[J]. 陈永杰,王海阔,彭进,徐三魁,邹文俊,邵华丽,夏学锋. 金刚石与磨料磨具工程. 2015(02)
[7]金属添加对高压烧结聚晶立方氮化硼的影响[J]. 谢宏亮,胡晓军,张迎新,成诺,冷春蔚,黎明发. 武汉理工大学学报. 2014(05)
[8]硬质合金高压熔渗制备聚晶立方氮化硼复合片[J]. 贾洪声,鄂元龙,李海波,汪尹强,贾晓鹏,马红安,郑友进. 超硬材料工程. 2014(02)
[9]Ti3SiC2结合立方氮化硼超硬复合材料的制备与微观结构[J]. 周爱国,李正阳,李良,王李波,李尚升. 硅酸盐学报. 2014(02)
[10]TiB2-TiC/Ti（C,N）复合涂层的研究进展[J]. 刘宏伟,朱胜,殷凤良,郭伟玲. 材料导报. 2013(13)
博士论文
[1]优质低应力金刚石复合片的高温高压合成[D]. 贾洪声.吉林大学 2011
[2]钻探用聚晶金刚石复合体高压合成、性能表征与优化研究[D]. 徐国平.中南大学 2010
[3]地浸砂岩型铀矿松散岩层取心钻进技术研究[D]. 刘晓阳.中国地质大学 2006
[4]聚晶金刚石复合体界面及复合机理的研究[D]. 陈石林.中南大学 2004
硕士论文
[1]提高钻探用金刚石复合片耐热性的研究[D]. 刘时琦.吉林大学 2017
[2]自适应仿生PDC钻头设计与试验[D]. 孙阳.吉林大学 2016
[3]高热稳定性金刚石复合片的制备与性能研究[D]. 韩磊.吉林大学 2015
[4]PCBN刀具对汽车发动机缸体的加工性能及几何参数优化研究[D]. 代锐华.南昌大学 2013
[5]金刚石-TiC复合超硬材料的制备及性能研究[D]. 王连儒.吉林大学 2011
[6]聚晶立方氮化硼（PCBN）复合材料的高温高压合成和研究[D]. 徐会文.吉林大学 2010
[7]聚晶金刚石复合片（PDC）显微结构与性能研究[D]. 陈晶晶.武汉理工大学 2010
本文编号：3374774
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