第一讲金刚石及其工具分类课件.ppt

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1、金刚石工具设计与制造,Design and Manufacture of Diamond Tools,主讲：段隆臣,教授,/,方小红,讲师,2016.02.26,教学大纲,一、课程内容简介,金刚石工具的设计与制造课程是地质工程、勘查技术与,工程（钻探、钻井工程）专业的重要课程。该课程重点讲授金,刚石的物理力学性质，,金刚石工具的分类及其应用,，金刚石钻,头的设计、制作原理和工艺，以及金刚石钻头的合理选用等基,本知识。,二、课程的作用和教学目标,通过金刚石工具的设计与制造这门课的讲授和实习，使,学生了解,碎岩工具,的典型代表金刚石工具的制造原理、制造工,艺方法及选用的基本原则，从而使学生掌握金刚

2、石工具选型和,金刚石工具使用的知识和原则，具备初步设计和动手制作金刚,石工具的能力。,三、课程性质,1.,总学时数：讲课学时数：,26,；实验学时数：,6,2.,教材：金刚石工具的设计与制造，段隆臣主编,3.,教学参考书：金刚石与金刚石工具，张绍和主编；,人造金刚石合成与金刚石工具制造，袁公昱主编,四、考核方式与评价结构比例,闭卷考试,。,平时成绩,40%,，其中课堂出勤和课后作业各占,20%,，考试,成绩,60%,。,目,录,第一讲,金刚石与金刚石工具概论,第二讲,电镀基础知识金刚石工具制造,第三讲,粉末冶金基础知识与金刚石工具制造,第四讲,焊接法制造金刚石工具,第五讲,油用金刚石钻头简介及

3、选型,第一讲：金刚石及金刚石工具概论,(Introduction to diamond&its tools),第一节,金刚石及其复合超硬材料,第二节,金刚石工具分类（按加工方法）,第三节,金刚石性质及预处理,第一节,金刚石及其复合超硬材料,Diamond and Composite Super-hard Materials,1.1,、天然金刚石（,natural diamond,）,1.2,、人造金刚石（,man-made diamond/synthetic,diamond,）,1.2.1.,单晶金刚石（,mono-crystalline diamond,）,1.2.2.,聚晶金刚石,（,po

4、ly-crystalline diamond/PCD,）,1.2.3.,金刚石复合片（,poly-crystalline diamond,compact/PDC,）,1.1,、天然金刚石,natural diamond,adamas,不可征服,钻石恒久远,一颗永留传（,45,亿年）,钻石的形成条件一般为压力在,4.5-,6.0Gpa,（相当于,150-200km,的深度），,温度为,1100-,1500,。,主要出现在橄榄岩和榴辉岩中。,含钻石的橄榄岩主要包括两种：,金,伯利岩,（,kimberlite,）（名字源于南非,的一地名金伯利）和,钾镁煌斑岩,（,lamproite,）（澳大利亚西部

5、阿盖尔,（,Argyle,）。这两种岩石均是由火,山爆发作用产生的，形成于地球深处,的岩石由火山活动被带到地表或地球,浅部，这种岩浆多以岩管状产出，因,此俗称“管矿”（即原生矿）。,天然金刚石从哪里来？,天然金刚石原生矿主要产于,金伯利岩,中。这种岩筒是地壳的裂隙，往下去,可能与地幔相通。岩筒中的金伯利岩是金刚石矿床的母岩。关于天然金刚石,的成因，目前尚未定论。一种较为普遍的看法认为，天然金刚石是在地壳深,处的超基性岩浆（按照多元论提法）中结晶形成的，,深度大约在地表下,100,300Km,。,最适宜的结晶条件是,57GPa,压力，,12001800,。早在火山爆发,以前，金刚石就已经在深部岩

6、浆中，并成为金伯利岩、橄榄岩这类超基性岩,的组成部分。,随着火山爆发，金伯利岩浆把金刚石晶体携带到地表来。因此，可以认为,金伯利岩是地幔派驻地表的使者。,有兴趣可以观看地心历险记,Journey to the Center of the Earth,含,钻,石,的,金,伯,利,岩,天然钻石主要产区,全世界钻石的储量和生产概况：,目前，已探明天然钻石储量大约有,25,亿克拉,，其中澳,大利亚,6.5,亿克拉，扎伊尔,5.5,亿克拉。,全球钻石年产量,一亿克拉,，产量前五位的国家是,澳大利,亚、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯、南非,，这五个国家的钻,石产量占全世界钻石产量的,90%,左右。,我国第,10

7、,名，年产量在,20,万克拉，钻石主要在辽宁瓦房,店、山东蒙阴和湖南沅江流域。,宝石级天然钻石,natural gem grade diamond,有工业开采价值的金刚石在,0.1ct/t,矿石以上。,单位：,1,克拉,（,ct,，,carat,）,=0.2,克,=100,分,克拉一词，源自希腊语中的克拉（,keration,），,指长角豆树（或稻子豆,carobseed,），一克拉即,等于一粒小角树种子的重量。,坚硬,稀少,璀璨,永恒,勇敢,权利,地位,尊贵,于,1655,年,发现于印度戈尔康达地区的科勒尔矿山，,原石,800ct,，现,105.6ct,。,最古老的巨钻,光明之山,Koh-I

8、-Noor,印度教经文：,谁拥有它，谁就拥有整个世界；,谁拥有它，谁就得承受它,所带来的灾难。唯有上帝或一位女人拥有它，才不会承受任何惩罚。,财富和权力的象征，也是流血和死亡的祸根,最大的粉色巨钻,光明之海,Nur-UI-Ain,发现于,17,世纪初，与光明之山同出自印度,Golconde,地区,著名的,kollur,矿石，原石重达,787ct,。,The Cullinan,是,premier,矿井,的经理是福莱德里克威,尔士在,1905,年,1,月,25,日于南,非,premier,矿场中发现，重,量高达,3106ct,，纯净透明，,带有淡蓝色调。由约瑟,夫阿彻尔等人分割打磨,成九颗巨钻。,

9、全球最大的钻石原石,The Cullinan,蓝钻石含硼原子,库里南钻石,The Cullinan(75,亿美元,),托马斯库里南,非洲之星,Cullinan I(530.20 ct)Cullinan II(317.40 ct),与,1,克拉钻石对比图,非洲之星,Cullinan I(530.20 ct)Cullinan II(317.40 ct),镶嵌于英王权杖,镶嵌于英王王冠,现存于英国伦敦塔里的珍宝馆,?,黄钻石含氮,“无以伦比”钻石,世界上第三大的裸钻、,最大的有色钻石，这,颗重达,407.48,克拉钻,石是从一颗,890,克拉,重,的钻坯切割而来。,重,273,克拉，仅次于,Cull

10、inan,一号及二号，,1980,年在南非发现，原,石重,599,克拉，经过加,比托尔库斯基工作组,耗时,3,年研究、切割、打,磨（,247,面），终于展露,万丈光芒。,世纪之钻,彩钻颜色的形成原因,纯净的钻石为无色透明，钻石之所以呈现不同的颜色，是因为钻石在生成的,过程中含化学微量元素不同和内部晶体结构变形所致。下面一一列举不同彩钻的,成色原因：,黄钻,：呈浅黄、金黄色。钻石在形成过程中，当,氮原子,取代钻石晶体中的某,些碳原子时（每一百万个碳原子中，有一百个被取代），开始吸收蓝，紫色光线，,因而使钻石呈现黄色。,蓝钻,：呈淡蓝色、艳蓝色。钻石在形成过程中，吸收,微量硼元素,，钻石便显,天蓝

11、色。,红钻,：呈粉红色、红色。钻石在形成过程中，,晶格结构扭曲,，而使钻石呈现,红色。,绿钻,：呈淡绿、艳绿色。绿色钻石的形成原因，是受到自然辐射而,改变晶格,结构所致。,黑钻,：成色原因由深色的内含物,包裹体,所致。,人不学不知义，玉不琢不成器,钻石的璀璨光辉归于独特的,高折射率和高,色散性能,。然而，未经切磨的金刚石也只不,过相貌平平，只有通过准确计算、精心设计,和,完美切割抛磨,，使光线充分折射出顶面才,能使美钻光芒尽显。,由于硬度最高，钻石的切削和加工必须使,用,钻石粉,来进行。,钻石是最坚硬的物质，无坚不摧，永不磨,损，一经切磨便光辉永恒。,钻石加工,工业级天然金刚石,Natural

12、 industrial grade diamond,1.2.,人造金刚石,man-made diamond,1.2.1,单晶,（,mono-crystalline,）,世界,：,1954,年美国,GE,公司,我国,：,1963,年,12,月,6,日，在,国产,300,吨,61,型两面顶超高,装置上，以高纯石墨粉为,原料，以镍铬合金为触媒,研制成功了我国第一颗人,造金刚石。,六面顶合成技术,世界领先，,全球金刚石垄断集团戴比,尔斯集团的元素六,(Element,Six),公司从我国进口六面顶,压机。,1.2.2.,金刚石聚晶,Polycrystalline diamond,（,PCD),金刚石微

13、粉,Diamond powder,36/54,微米,（,300,目）以细,是由细小的金刚石颗粒、粘合剂,烧结成较大颗粒、各种形状的多,晶金刚石。,PDC,是由一层金刚石聚晶薄层、一层较厚的硬质合金层复合而成。目前国内已有,1925mm,，今后要开发40mm以上的复合片，大尺寸复合片还靠国外进口。,除了尺寸之外，还要注意提高现有产品的,耐热度,，国外产品已达到800以上。,WC+Co,PCD,PDC,1.2.3.,金刚石复合片,Polycrystalline diamond compact(PDC),磨粒磨料,?,硬质合金,?,金刚石,?,聚晶,?,复合片,?,复合材料,我国自,1963,年,成

14、功合成金刚石以来，金刚石行业一直,快速发展，特别是,六面顶合成技术,的应用后。,2012,年我,国人造金刚石产量达,110,亿克拉，产量占比达全球,70%,以,上，其中黄河旋风、豫金刚石、中南钻石是人工合成金,刚石单晶行业的三大巨头。,目前，,16/18,、,18/20,粗颗粒高品级金刚石投入批量生,产，已出现粒径为,2.3-3.6mm,的工业金刚石和粒径可达,7mm,宝石级金刚石。,1.2.4,人造金刚石及其应用简介,(Introduction to diamond and its application),目前国内许多高档产品对外依赖仍然比较严重。,金刚石工具的应用范围：,1,）地质勘探、

15、石油钻井、工程勘察；,2,）石材加工；,3,）机加工行业；,4,）建筑装璜；,5,）其它硬脆材料加工行业（玻璃、陶瓷、宝石、印刷,电路板、半导体材料、混凝土）,目前主要领域,：石材、建筑、公路、铁路、地质等,高新技术领域,：航空仪表轴承、光学器件等精密仪器的,加工；单晶硅、多晶硅,0.1-0.2mm,厚度片的切割加工；计,算机芯片等大规模集成电路的微细精密加工等。,业界有名行话：,一个国家的金刚石的应用水平反映了,一个国家的工业水平。,我国金刚石工具前景乐观，,2012,年市场规模,超过,800,亿,元,，主要包括,金刚石锯切工具（,260,亿元）,、,石油地质钻,头（,90,亿元）、,精密磨

16、具（,195,亿元）、,PDC/PCBN,刀具,（,90,亿元）、刀具和陶瓷加工磨具（,84,亿元）、滚轮,（,30,亿元）。其中，金刚石在光伏单晶硅切割领域将逐,步替代传统钢丝，市场空间达,50-75,亿元；,LED,蓝宝石衬,底切割达,14,亿元市场规模。在建筑、石材和陶瓷加工渗,透迅速，,金刚石锯片的国际市场超过,130,亿美元，国内超,过,250,亿元,；用于混凝土等交通、建筑领域的薄壁钻国内,市场超过,70,亿元；用于采煤和掘进机械的截齿,70,亿美元；,用于机械加工和地质勘探潜孔钻头,60,亿美元；用于陶瓷,加工的磨盘国内市场超过,16,亿元；用于汽车和航天航空,加工的涂附磨具国内

17、市场达到,60,亿元左右。,金刚石制品是金刚石发展的动力，金刚石是制品,发展的基础。,20,世纪,70,年代，以,普通砂轮,为代表的金,刚石工具的发展带动金刚石生产量的大增加，是金,刚石发展的,第一个高潮,。到了,80,年代，以,钻头,为主的,开发，是推动金刚石发展的,第二个高潮,。,90,年代初，,由于石材工业的发展，,锯片的大量应用,是金刚石发,展的,第三次高潮,。自,2005,年以来，金刚石大压机的发,展、粉末触媒的兴起，使金刚石产量大幅增加，而,我国制品发展还滞后于金刚石的发展。由于金刚石,发展的动力在于制品的发展上，因此，,还没明显形,成第四个高潮。,金刚石制品制造工艺发展概况：,（

18、,1,）表镶法：,1862,年,（,2,）粉末冶金法：,1945,年,无压浸渍法、热压烧结法、冷压烧结法,（,3,）电镀法：,1970,年,镀镍、镀铜、镀铁，各种合金电镀,（,4,）钎焊法：,1990,年,第二节,金刚石工具分类,diamond tools classification,2.1,、钻,drilling,金刚石钻头（,diamond bit,）,2.2,、切,sawing,金刚石锯片,/,绳锯,（,diamond saw blade/diamond wire saw,）,2.3,、磨,grinding,金刚石砂轮,/,磨盘,（,diamond grinding wheel/dis

19、k,）,2.1.,地质勘探钻头,Drill bit for mining and geological prospecting,金刚石钻头分类,Classification of diamond bits,按金刚石的镶嵌状态分：表镶、孕镶；,按生产方法分：电铸、粉末冶金（热压、冷压、,无压）、焊接；,按金刚石类别分：单晶、聚晶、复合片；,按钻进功能分：取心钻头、不取心（全面破碎）,钻头；,按钻头唇面结构分：平底、高低齿、同心圆、,阶梯、齿轮等等；,按胎体材料类别分：,WC-Cu,基、,Fe,基、,Ni,基等,热压钻头,电镀钻头,金刚石的有序排列,表镶天然金刚石钻头,Natural diamon

20、d-set bit by,non-pressure infiltration,热压孕镶人造金刚石钻头,Impregnated diamond core bit,by hot-press sintering,电镀孕镶人造金刚石钻头,Electroplated impregnated,diamond core bit,大陆科学钻探,CCSD-1,井,(5158m),使用钻头,复合片钻头（,PDC,钻头）,Polycrystalline diamond compact bit,38,PDC,钻进,正在,逐步,取代,硬质,合金,钻进,热稳聚晶钻头,(TSP,钻头,),Thermal Stable Po

21、lycrystalline,Diamond bit,金刚石扩孔器,Diamond reamer,无压浸渍扩孔器,Infiltration process with vibration,电镀扩孔器,Electroplated reamer,2.2.,金刚石锯片,diamond saw blade,冷压,/,烧结,/,焊接,cold-pressing/sintering/welding,金刚石圆盘锯切割工法,金刚石有序排列技术,普通刀头,有序排列刀头,锯片金刚石的有序排列,长城齿有序排列,金刚石锯片分类按用途,diamond saw blade classification according t

22、o usage,1,石材切割锯片,2,光学玻璃切割锯片,3,宝石等工艺品切割锯片,4,硅、锗等半导体材料切割锯片,5,工程切割片,6,耐火材料、电瓷材料、陶瓷材料切割锯片,7,塑料、层压板、有机玻璃切割锯片,8,实验室用超薄锯片,金刚石绳锯,diamond wire saw,柔性灵活,大范围,金,刚,石,绳,锯,的,应,用,海底宝藏知多少,-,水下打捞、沉船切割,60,60mm,串珠（本实验室研制）,金刚石绳锯水下切割,金刚石绳锯水下切割钢,制构件最引人瞩目的一次应,用,切割,库尔斯克号,。,2000,年,8,月,12,日俄罗斯的,奥斯卡级巡航导弹核潜艇,库,尔斯克号,在巴伦支海进行军,事演戏

23、时沉没，,118,名官兵,全部遇难。,打捞原因,1.,研究失事原因,-,鱼雷爆炸,2.,防止国防技术军事机密泄露,3.,防止两座核反应堆泄露污染环境,核潜艇,库尔斯克号,切割打捞意义,在打捞过程中，采用金刚石绳锯切割，,使库尔斯克号的艇首和艇身分割。,该核潜艇的成功切割打捞也是金刚石,绳锯切割技术应用的里程碑。,钎焊金刚石工具,2.3.,金刚石砂轮,/,磨盘,diamond grinding wheel,砂轮：有金刚石砂轮和,CBN,砂轮。金刚石砂轮是环保型，它在使用过程,中的粉尘比普通,SiC,砂轮低得多，很受用户欢迎。当前磨玻璃、磨陶瓷,的砂轮市场销路好、效益好，特别是有些特种砂轮，经济效

24、益非常可观。,第三节：金刚石性质及其预处理,(Diamond properties and its pretreatment),3.1,、金刚石的性质（,properties,）,3.2,、人造金刚石品种（,classification,）,3.3,、金刚石预处理（,pretreatment,）,3.1,、金刚石的性质（,properties),3.1.1.,金刚石晶体结构：,等轴晶系面心立方晶格构造,。碳原子位,于四面体的角顶及中心，具有高度的对称性。单位晶胞中碳,原子间以同极键相连结，距离为,0.155nm,，角度为,109,28,。,Diamond facial cubic struct

25、ure,金刚石和石墨是同素异形体,石墨和金刚石都是由碳原子形,成的单质，但它们的性质却不相,同，这是由于它们的晶体结构不,同的缘故。石墨晶体是层状结构,（如上图），,在每一层内,，碳原,子排成六边形，每个碳原子都与,其他,3,个碳原子以,共价键结合,，形,成平面的网状结构；,在层与层之,间,，是以,分子间作用力,相结合的。,由于同一层的碳原子间以较强的,共价键结合，使石墨的熔点很高。,但由于层与层间的分子间作用力,较弱，容易滑动，使石墨的硬度,很小。像石墨这样的晶体一般称,为过渡型晶体或混合型晶体。,Graphite,都是碳，可以是金刚石，也可以是石墨,好,3.1.2.,金刚石的结晶形态,常见

26、晶形有八面体、菱形十二面体、立方体、,四面体和六八面体等。,常见的金刚石晶体形态,3.1.3.,金刚石的主要性质,（,1,）物理性质,physical properties(,颜色，比重,),密度在,3.473.55,之间，无色钻石密度为,3.52g/cm,3,。,人造金刚石一般,呈淡黄色,（含氮和金属触媒）。,（,2,）机械性质,mechanical properties(,硬度，弹性模量，耐磨性,),钻石的摩氏硬度为,10,（石英,7,，刚玉,9,）,新摩氏硬度,15,，显微,硬度,10000kg/mm,2,显微硬度比石英高,1000,倍，比刚玉高,150,倍。,金刚石硬度具有方向性，八面

27、体晶面硬度大于菱形十二面体晶,面硬度，菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。,弹性模量为,900GPa,。,具有,极高的耐磨性,，超过刚玉,90,倍，而高出其它磨料千倍。,（,3,）热学性质,thermal properties,导热性好，,线胀系数小,，金刚石的熔化温度高。,金刚石的热导率一般为,136.16w/(m,k),。,（,4,）光学性质,optical properties,良好的折射率和色散性能,，所以有明亮的光泽,和色彩。折射率为,2.417,，色散率为,0.044,。,（,5,）电磁性质,electro-magnetic properties,导电磁性能差，有一种结构的是半

28、导体，天然,金刚石,不具磁性,。,（,6,）化学性质,chemical properties,化学性质稳定，极难溶于酸碱，铁族、铂族元,素高温时溶解它。,具有疏水性,。,3.1.4.,人造金刚石质量检测,（,1,）金刚石粒度组成：筛分法，,PPC,筛网目数是指,1,英寸（,25.4mm,）长度内网孔的个数,粒度,PPC,18/20,150,20/25,250,25/30,440,30/35,720,35/40,1380,40/45,2650,45/50,5000,50/60,8300,60/70,14000,70/80,13000,GE,公司产品的,PPC,值,粒度,PPC,20/30,260

29、,10,25/35,400,20,30/40,660,30,35/40,1075,50,40/50,1850,80,45/60,3000,150,50/70,4800,240,De Beers,公司,SDA,+,产品的,PPC,值,PPC,（,Particles Per Carat,）,：每克拉金刚石的颗粒数,（,De Beers,工业金刚石部,2002,年后更名为元素六）,（,2,）抗压强度：单颗人造金刚石在静压作用下，发,生破碎时的负荷值，以牛顿（,N,）表示,),40,/(,),(,40,n,Q,Q,P,n,j,j,i,i,?,?,?,?,?,n,负荷超过平均值,2,倍的颗粒数,采用按用

30、途划分品种和命名的原则。产品按适用结合剂种类,或加工对象划分。每个金刚石品种取主要用途的英文第一个字母,大写排在前面，金刚石用,D,写在后面进行标记。如下：,1,）树脂或陶瓷结合剂用金刚石标记为,RVD,：,Diamond grains for Resin and Vitrified bond,2,）金属结合剂用金刚石标记为,MBD,：,Diamond grains for Metal bond tool,3,）锯切用金刚石标记为,SMD,：,Diamond grains for Metal bond Saw,4,）修整工具用金刚石标记为,DMD,：,Diamond grains for Me

31、tal bond Dressing tool,3.2,人造金刚石的品种,(classfication),（,3,）,冲击韧性,TI(toughness index),：又称冲击强度。金刚石磨,料，尤其是锯切和钻探用的高品级金刚石，在使用过程中受,到冲击、剪切、研磨等多种力的作用而破碎。所以要求金刚,石不仅要有高强度、高研磨性，还要有一定的抗冲击韧性。,取一定量的金刚石，连同钢球一同装入试样管内，冲击后,求得未破碎率。以未破碎率为,50%,时的冲击次数表征样品的,冲击韧性。,（,4,）,热冲击韧性,TTI(thermal toughness index),：衡量金刚石耐,热性的指标，其数值大小表

32、示热稳定性的高低。,将金刚石放在充有惰性气体（例如氩气）的专用设备里加,热后测得的,TI,值。加热温度一般为,900,或,1100,，时间,10min,。,金刚石预处理就是把有缺陷的金刚石通过机械或物理化学方,法进行处理,使之达到较理想的形状和表面状态,减少金刚石的内,应力,活化金刚石表面,以提高它的强度和粘结性或满足其它要求。,3.3.1,机械处理,(1),整粒,(,剥离金刚石边角薄弱部分和裂纹较明显的部分,),(2),浑圆化处理,(,将不规则的金刚石颗粒毛尖磨钝,达到近似圆粒,),(3),抛光处理,(,表面粗糙的金刚石表面易碳化,增加了摩擦力,),3.3.2,金刚石表面金属化处理,(1),

33、金属化处理的意义,(,粘结力,强度,),(2),金属化处理的原理,(C-MeC-Me),3.3,、金刚石预处理,(pretreatment),S:Solid phase,L:Liquid phase,L,L,G,S,L,G,S,S,完全被润湿,部分被润湿,完全不被润湿,G:Gas phase,液相对固相的润湿性取决于两者的亲和性。云母为亲水物,质，石腊为疏水物质。,金刚石属于疏水物质,，但对某些金属,或合金则具有良好的湿润性。衡量物质的润湿程度常用润湿,角来度量。,润湿角的大小与三相界面张力的定量关系：,l,g,sl,sg,?,?,?,?,?,?,cos,?,lg,L,g,S,?,sg,?,s

34、l,A,当,:,gl,sl,sg,?,?,?,?,?,gl,sl,sg,?,?,?,?,?,0,?,?,sl,sg,?,?,cos,?,=1,，,?,=0,，,固体完全被润湿,1cos,?,0,，,固体部分被润湿,cos,?,0,，,固体完全不被润湿,过渡族金属元素如,W,，,Ti,，,Cr,，,Zr,，,Mo,等对金刚石的润湿性,较好。所以金刚石表面镀覆金属多以这些金属或这些金属的合,金为多。,3.3.3,金属化处理的方法（,P39,）,真空熔浸法：,在真空条件下,将对磨粒有活性的金属或合金使,之加温呈熔融状态而浸润磨粒表面,并在毛细管力的作用下渗入,晶粒的微孔隙和裂纹中,在磨粒表面形成一层

35、金属或合金化合物,薄膜。该方法可选择氯化物（如氯化锌）作为表面活性剂。,真空混料沉积反应：,该方法是将金属粉末和金刚石混合，加,热至一定温度使金属蒸发（汽化）而沉积在金刚石表面，并在,两相界面生成,MeC-Me,薄层，覆层厚度为,0.5-10,微米,薄膜与金刚,石的结合强度达,(9-17),10,7,N/m,2,。,化学镀：,在不外加电流的情况下，利用还原剂使溶液中的金,属离子在金刚石表面上还原析出金属，使磨粒表面具有一导电,薄膜。在化学镀后，通常需进行电镀。常用,金属镍,。用在树脂,结合剂金刚石工具中。,化学镀镍后的金刚石微粉,配方：,硫酸镍,30g/L,次亚磷酸钠,30g/L,柠檬酸钠,2

36、0g/L,pH 9.0,T 30,金刚石的抗压强度、冲击韧性结果,锯片,A,、,B,现场锯切结果,注：,A,用普通金刚石；,B,用,镀钛,金刚石,未镀膜金刚石,镀膜金刚石,3.3.4.,金刚石表面裹覆硬质颗粒,（,1,）,裹覆白刚玉、碳化硅颗粒,：树脂结合剂金刚石工具，,陶瓷基金刚石工具。增强胎体对金刚石的包镶强度，减少,烧结过程中金刚石的热损失。,（,2,）,裹覆硬质合金粉,：弱包镶（热压、电镀），解决打滑,地层钻进中金刚石的难出刃问题；提高金刚石工具出刃，,提高金刚石的使用性能。,金刚石表面裹覆碳化钨,单晶体、多晶体与非晶体的区别,?,晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体，晶体中原,子或分子在空间按一定规律,周期性重复的排列,。,?,晶体性质：均匀性、各向异性、固体熔点、规则外形、对称性。,?,非晶体是与晶体对应的原子或分子,无规则排列,，无周期性、无对称性,的固体，,如玻璃，非晶碳,。,?,晶体的原子在长程范围内在三维空间中都保持有序而且重复的结构，,一组原子的重复单元叫晶胞。如果晶胞在三维方向上是整齐重复排列,的就叫单晶，比如象一块一块的整齐排列的砖。如果,晶胞不是有规律,的整齐排列就叫多晶,，比如象一堆杂乱无序的砖。,石英晶体结构,石英的周期性,玻璃晶格构造,玻璃无周期性,