1、直接轉(zhuǎn)化法合成大尺寸純相多晶金剛石

第一作者：王海闊

河南工業(yè)大學(xué)

王海闊, 張相法, 位星, 等. 直接轉(zhuǎn)化法合成大尺寸純相多晶金剛石 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(1): 1-6.

       摘要 在不同熱力學(xué)條件下，以不同碳源為初始材料，采用直接轉(zhuǎn)化法合成不同晶粒尺寸、不同顏色的純相多晶金剛石塊體(φ6 mm×6 mm)，并用X射線衍射、Raman 光譜及掃描電鏡等方法檢測驗證。采用維氏壓痕法測得納米結(jié)構(gòu)的黃色透明樣品硬度為130 ～ 270 GPa(加載3 N)。對黃色透明樣品進(jìn)行砂輪對磨實驗，其磨耗比達(dá)1.658 × 106，約為現(xiàn)在市場上主流鈷基石油用金剛石復(fù)合片的25 倍。差熱分析表明：黃色透明樣品的熱穩(wěn)定性與克拉級單晶金剛石基本持平；以納米結(jié)構(gòu)多晶金剛石與金剛石大單晶對磨，測定其磨耗比為2.5，表現(xiàn)出比金剛石大單晶更優(yōu)越的耐磨性。

2、直流電弧等離子體噴射法制備金剛石自支撐膜研究新進(jìn)展

第一作者：李成明

北京科技大學(xué)

李成明, 陳良賢, 劉金龍, 等. 直流電弧等離子體噴射法制備金剛石自支撐膜研究新進(jìn)展 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(1): 16-27.

摘要 文章綜述了以直流電弧等離子體噴射法制備自支撐金剛石膜的研究新進(jìn)展，對電弧特性、金剛石晶體質(zhì)量、力學(xué)性能、光學(xué)性能及熱學(xué)性能進(jìn)行了介紹。研究表明：不同電弧區(qū)域的金剛石膜結(jié)晶質(zhì)量及應(yīng)力狀態(tài)有所差異，鈦過渡層可以降低金剛石的殘余應(yīng)力；采用四點彎曲測得金剛石的斷裂韌性為10.99 MPa·m1/2；一定溫度范圍內(nèi)，金剛石吸收系數(shù)與溫度的關(guān)系基本不受金剛石質(zhì)量和厚度的影響；金剛石的光學(xué)性能越好，其熱導(dǎo)率越高，且金剛石形核面熱導(dǎo)率略高于生長面，500 K以上時多晶金剛石膜的熱導(dǎo)率近似于單晶水平。

3、二氧化鈦包覆微細(xì)金剛石的制備及表征

第一作者：趙玉成

燕山大學(xué)

趙玉成,  李亞朋, 閆寧, 等. 二氧化鈦包覆微細(xì)金剛石的制備及表征 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(6): 7-12.

摘要 以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為偶聯(lián)劑，鈦酸四丁酯(TBOT)為TiO2前驅(qū)體，氨水為催化劑，通過St?ber法制備核-殼結(jié)構(gòu)的二氧化鈦包覆微細(xì)金剛石(UFD@TiO2)，研究溶液pH值、氨水及去離子水的加入量對UFD@TiO2的影響。采用XRD、SEM及DSC-TG等手段對UFD@TiO2進(jìn)行表征，利用三點彎曲法測定添加UFD或UFD@TiO2的陶瓷結(jié)合劑試樣的抗折強(qiáng)度，通過SEM觀察陶瓷結(jié)合劑試樣斷口的微觀形貌。實驗結(jié)果表明：當(dāng)溶液pH值約為8，氨水體積分?jǐn)?shù)為0.8%，去離子水體積分?jǐn)?shù)為0.8%時，TBOT水解生成的TiO2易在金剛石表面異質(zhì)形核，可獲得致密均勻的TiO2膜層；UFD@TiO2的起始氧化溫度為650 ℃，比UFD的起始氧化溫度583 ℃提高了67 ℃；UFD@TiO2-陶瓷結(jié)合劑試樣的抗折強(qiáng)度比UFD-陶瓷結(jié)合劑試樣的抗折強(qiáng)度提高了20.9%。

4、PCBN基體孕鑲金剛石復(fù)合材料的制備與性能研究

第一作者：劉寶昌

吉林大學(xué)

劉寶昌, 曹鑫, 孟慶南, 等. PCBN基體孕鑲金剛石復(fù)合材料的制備與性能研究 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(5): 21-27.

       摘要 在5～6 GPa、1400～1500 ℃、保溫5 min的條件下，以立方氮化硼粉末、多種黏結(jié)劑、鍍鈦金剛石顆粒混合制備出金剛石復(fù)合材料。通過掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、能譜分析儀(EDS)、拉曼分析儀(Raman光譜)以及耐磨性、顯微硬度的測試設(shè)備等，對材料的組織形貌、物相成分、界面結(jié)合情況、力學(xué)性能等進(jìn)行分析。實驗結(jié)果表明：金剛石顆粒良好地分布在立方氮化硼基體中，兩者界面結(jié)合牢固；在界面處生成的TiB2、TiC、AlN等陶瓷硬質(zhì)相可提高復(fù)合材料的磨耗比、顯微硬度、抗沖擊韌性等物理力學(xué)特性。新材料的磨耗比相比于傳統(tǒng)材料提高了37.64倍 ，維氏硬度大于40 GPa(加載力10 N)，致密度達(dá)97%以上，耐熱性達(dá)到1148 ℃，相比于傳統(tǒng)PDC復(fù)合片的耐熱性提高了28%～64%。

5、超硬磨具磨粒有序排布技術(shù)的原理及應(yīng)用

第一作者：馮創(chuàng)舉

河南工業(yè)大學(xué)

馮創(chuàng)舉, 崔仲鳴, 赫青山, 等. 超硬磨具磨粒有序排布技術(shù)的原理及應(yīng)用 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(1): 65-72+77.

       摘要 磨料有序排布的超硬磨料工具是磨削工具家族的新品種，其工作表面具有按一定規(guī)律整齊排布的磨削刃，與傳統(tǒng)磨具相比具有容屑空間大、磨削刃鋒利、磨削力小和磨削溫度低等優(yōu)點，目前已經(jīng)成功應(yīng)用于高效精密磨削加工領(lǐng)域，并表現(xiàn)出良好的應(yīng)用潛力。但如何實現(xiàn)磨粒高效率和精確的有序排布還是一個難題，因此迫切需要發(fā)展新的磨粒排布技術(shù)。文章介紹了有序排布磨料的基本理論，磨具的構(gòu)造、主要制造方法以及研究發(fā)展情況，分析了排布方式對磨削性能的影響，并對其今后的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

6、磁流變微結(jié)構(gòu)動壓平面拋光試驗研究

第一作者：董  敏

廣東工業(yè)大學(xué)

董敏, 路家斌, 潘繼生, 等. 磁流變微結(jié)構(gòu)動壓平面拋光試驗研究 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(1): 82-88.

       摘要 為提高集群磁流變平面拋光效率，在拋光盤表面增加微結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)加工過程中的流體動壓作用。使用平面拋光盤和表面加工有孔洞、V形槽、U形槽、矩形槽等不同微結(jié)構(gòu)的拋光盤進(jìn)行拋光試驗及拋光壓力特性試驗，研究了加工間隙和工件轉(zhuǎn)速對加工效果的影響。結(jié)果表明：拋光盤表面微結(jié)構(gòu)對工件材料去除率影響較大，不同微結(jié)構(gòu)盤材料去除率從大到小順序為V形盤>U形盤>平面盤>孔洞盤>矩形盤，其中V形盤的材料去除率比平面盤高25%以上；所有拋光盤均能獲得納米級(Ra 在8 nm以內(nèi))表面。當(dāng)加工間隙為0.9～1.0 mm、工件轉(zhuǎn)速為550 r/min時，加工效果較好。

7、非球面磨削過程中圓弧形砂輪的磨損分析

第一作者：陳  冰

湖南科技大學(xué)

陳冰, 羅良, 焦浩文, 等. 非球面磨削過程中圓弧形砂輪的磨損分析 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(5): 56-60.

       摘要 針對砂輪磨損會嚴(yán)重影響非球面磨削質(zhì)量的問題，基于非球面磨削的運動方式，解析了非球面磨削過程中的材料去除體積和砂輪磨損體積公式，并結(jié)合砂輪磨損實驗，探究非球面磨削用圓弧形金剛石砂輪的磨損規(guī)律。結(jié)果表明：圓弧形金剛石砂輪在磨削非球面過程中由于磨損會導(dǎo)致其徑向尺寸減小，在砂輪失效前其直徑變化主要存在3個階段：即直徑快速變化階段、緩慢變化階段和微量變化階段。圓弧形砂輪表面的結(jié)構(gòu)特性，使得砂輪圓弧頂端的結(jié)合劑對頂端區(qū)域的磨粒把持力要低于其他磨粒的，導(dǎo)致該區(qū)域的磨粒和結(jié)合劑被快速磨損，直至圓弧形金剛石砂輪的幾何結(jié)構(gòu)不再影響其結(jié)合劑對磨粒的把持力，此后其磨損過程與平面金剛石砂輪磨損類似。

8、航發(fā)鈦合金風(fēng)扇葉片自適應(yīng)砂帶磨削實驗研究

第一作者：張宏之

中國航發(fā)沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)有限責(zé)任公司

張宏之, 梁巧云, 陳盛天, 等.  航發(fā)鈦合金風(fēng)扇葉片自適應(yīng)砂帶磨削實驗研究 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(5): 67-72.

       摘要 航空發(fā)動機(jī)葉片的材料多為鈦合金，該類材料強(qiáng)度和機(jī)械性能良好，但加工性能差，而模鍛、精銑后的葉片型面精度和表面質(zhì)量需要加工來滿足航空發(fā)動機(jī)的要求。通過三坐標(biāo)測量儀最佳擬合法檢測模鍛葉片，確定葉片型面加工余量，再采用自適應(yīng)砂帶磨削方式對航發(fā)模鍛葉片材料定量去除。結(jié)果表明：磨削加工能精準(zhǔn)去除模鍛葉片表面的加工余量，保證葉片進(jìn)排氣邊的圓弧過渡，且葉片表面粗糙度Ra值均在0.4 μm以下。

9、金剛石油石超精加工氧化鋯陶瓷軸承溝道的仿真與實驗研究

第一作者：李頌華

沈陽建筑大學(xué)

李頌華, 王維東, 吳玉厚, 等. 金剛石油石超精加工氧化鋯陶瓷軸承溝道的仿真與實驗研究 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(4): 64-71.

       摘要 用ABAQUS軟件建立金剛石油石超精加工氧化鋯陶瓷軸承溝道有限元模型，分析其加工機(jī)理，并利用金剛石油石對氧化鋯軸承溝道進(jìn)行超精加工，獲取超精加工后溝道表面粗糙度及表面形貌，研究超精加工應(yīng)力對氧化鋯軸承溝道表面質(zhì)量的影響。結(jié)果表明：工件切線速度由150 m/min增加到450 m/min，表面應(yīng)力減小，表面粗糙度值由0.091 2 μm下降到0.059 3 μm，隨后增大；油石壓力由0.2 MPa增加到0.8 MPa，表面應(yīng)力增大，表面粗糙度值由0.194 2 μm下降到0.032 2 μm；當(dāng)金剛石油石的長、短行程擺動速度增加，軸承溝道表面應(yīng)力增大，其表面粗糙度值分別由0.071 6 μm增加到0.085 8 μm和0.062 7 μm增加到0.100 8 μm。適當(dāng)提高工件切線速度、油石壓力、長行程擺蕩速度，降低短行程振蕩速度有助于改善加工質(zhì)量。

10、磨粒高速流動電解機(jī)械復(fù)合光整加工方法研究

第一作者：王金山

南京航空航天大學(xué)

王金山, 徐正揚, 徐廣超. 磨粒高速流動電解機(jī)械復(fù)合光整加工方法研究 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(5): 50-55.

摘要 針對復(fù)雜型面金屬零件的光整加工，提出磨粒高速流動電解機(jī)械復(fù)合光整加工方法：采用隨電解液高速流動的微小磨粒，通過加工過程中的電化學(xué)溶解和磨粒連續(xù)微量劃擦，改善工件表面質(zhì)量。通過對比試驗分析了復(fù)合加工、純電解加工和純磨粒高速流動加工等3種方法對加工效果的影響，并用單因素法加工不銹鋼工件，分析不同試驗因素對工件表面粗糙度的影響。結(jié)果表明：采用復(fù)合光整加工方法能有效提高光整加工效率，降低工件表面粗糙度，獲得較好的加工效果；當(dāng)加工電壓為5 V，加工間隙為2 mm，使用粒徑為75～106 μm的Al2O3磨粒加工5 min時，工件表面粗糙度可以達(dá)到0.17 μm。