藍寶石切割機設計,藍寶石切割機設計,藍寶石,切割機,設計 畢業(yè)設計（論文） 譯文及原稿 譯文題目： 燒結金剛石/金屬復合材料的制備及評價藍寶石磨削性能 原稿題目： Fabrication of Sintered Diamond/Metal Composites and Evaluation of Grinding Performance for Sapphire 原稿出處： Tohoku University, Sakai, Japan. 浙江工業(yè)大學之江學院畢業(yè)設計（論文） 外文翻譯 燒結金剛石/金屬復合材料的制備及評價藍寶石磨削性能 摘要 燒結金剛石/金屬的制造復合材料的平均粒徑由金剛石填料體為15微米至30微米，金屬粘合劑（銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊)試圖通過粉末冶金燒結PROC-ESS在700?C至在真空環(huán)境下1000?C。其結果是，燒結金剛石/金屬復合材料的致密塊體分別本 粉末冶金燒結工藝獲得的。燒結溫度從750?C增加至950?C和壓力提高的燒結金剛石/金屬復合材料的密度在熱壓中的真空。所有散貨準備在750?C的溫度至950?C分別組成金剛石相和Ag-Cu合金鈦制釬焊用任何其他階段散貨燒結金剛石/金屬復合材料。此外，一些性能進行了評價燒結金剛石/金屬復合材料。 關鍵詞：金剛石，復合，釬焊，銀，顯微組織;磨碎 1 介紹 需要像這樣的金剛石砂輪，金剛石金剛石工具刀片和金剛石針尖的切割和拋光陶瓷，硅和藍寶石錠仍然在擴大應用領域。在一般情況下，金剛石工具分類為金屬結合劑類型和樹脂結合劑類型。雖然樹脂結合劑金剛石工具是由樹脂基體的和金剛石填料具有所需的顆粒大小分布，切削和磨削性能正在迅速降解盡管良好的切削和磨削能力。與此相反，金屬粘結金剛石工具一般都制成通過金屬電沉積的各種金剛石填料。這些金屬結合劑金剛石工具，具有良好的長期表現(xiàn)，雖然他們的切割和拋光能力都相對遜色于樹脂結合劑金剛石工具。像多晶硅另一個金屬結合鉆石金剛石（PCD），也制造了超高調(diào)壓計（約50,000個大氣壓）設備在高溫下（典型值1600?C）的金剛石填料與合作粘合劑。此外，金剛石狀的發(fā)展碳（DLC）膜被報道了一些方法，例如作為等離子體CVD和基于等離子體離子注入由許多研究者。此外，一些捏造基于金剛石的合成含有另一種金屬（例如，Cu和W）和陶瓷（例如，SiC和氧化鋁）已嘗試。通過各種方法制造這些PCD和DLC鉆石是極其致密和昂貴的，而不是良好的磨削和每切割預測性能，但他們一般都加工和切割用電火花加工。 另一方面，銀的釬焊，一般銀 - 銅 - 鋅，和其他金屬的釬焊系統(tǒng)是有用實現(xiàn)不同的材料容易地粘結力強。在這里，我們專注于高性能金剛石工具及散貨的鉆石組成的開發(fā)填料和釬焊作為金屬粘合劑，例如通過粉末冶金工藝銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊。使用這種粉末冶金工藝，各種微復合材料和納米復合材料，陶瓷基復合材料和金屬/陶瓷混雜復合材料，進行了開發(fā)和報道。在特殊的，這個過程會導致密鑲鉆散貨具有良好的制造加工能力和合理的成本。作者還報道的Ag-Cu合金鈦制釬焊金剛石涂層SUS鋸切割鋸設備發(fā)展的結果。在這項研究中，燒結金剛石的制造/金剛石填料組成的金屬復合材料的組織和金屬粘合劑（銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊）中試圖通過粉末冶金燒結過程在真空環(huán)境。此外，一些性能進行了評估，這些燒結金剛石/金屬復合材料。 2 實驗方法 作為金屬粘合劑，商業(yè)粉末為銀 - 銅 - 鈦釬焊系統(tǒng)（ V1008 -T）是從奶酥有限公司使用商業(yè)金剛石填料起初粉碎與氧化鋁研缽，充分洗滌，用乙醇和干燥在室溫下進行。金剛石填料和金屬結合位ERS （金剛石含量/銀 - 銅 - 鈦系釬= 32重量％/ 68重量％）在乙醇中混合由砂漿，然后通過使用氧化鋯球球磨法干法混合媒體。另外， PVA系聚合物（混合物的20％）是加入到這些的混合物作為粘合劑，并與MOR-混合焦油。經(jīng)過充分混合，這些混合物與粉碎用研缽。得到的粉末分別插在碳金屬模然后進行熱處理，在400 ?C為60分鐘。然后樣品在750 ? C至燒結與熱壓設備950 ?C為10?30分鐘（加熱速度10 ? C至20 ?C /分鐘）在真空環(huán)境下（ 5 × 10-3乇）與所施加的0.4兆帕至0.93兆帕壓力時的熱壓爐中的真空，隨后緩慢冷卻的熱壓爐。 燒結金剛石/金屬復合材料（20毫米直徑三和5毫米厚）的接地與鉆石輪和切割用金剛石鋸。燒結的密度金剛石/金屬復合材料進行了測量。該組件燒結金剛石/金屬復合材料是由評估X射線衍射（RINT2100，理學電機有限公司）。在微觀 觀察到燒結金剛石/金屬復合材料TURE通過掃描電鏡（S4000，日本電子）和激光顯微鏡。當?shù)亟M合物是由EDX分析測量的。燒結金剛石/金屬復合材料粘接用對磨試驗藍寶石餐支撐氧樹脂。 3 結果與討論 圖1顯示了X射線衍射燒結金剛石的結果/金屬復合材料。在燒結溫度都散貨750 ? C至950 ?C分別組成金剛石相和沒有任何其他階段贖罪銀銅鈦釬焊系統(tǒng)金剛石/金屬復合材料，如圖所示。因此，燒結溫度的增加從750 ? C至950 ?C有鉆石和銀銅鈦系統(tǒng)之間沒有反應用于釬焊金剛石燒結/金屬的成分在復合材料熱壓在真空中。圖2表示的X射線衍射圖譜的增加的變化的過程中熱壓在真空金剛石/壓力燒結在850 ? C。金屬復合材料的部件燒結金剛石/金屬復合材料也由金剛石和銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊相。目前，壓力脫穎而出，增加和燒結溫度在熱壓對復合材料和金剛石之間的反應的成分沒有大的影響，銀 - 銅 - 鈦系釬對于這些燒結金剛石/金屬復合材料。圖3（a）所示的燒結金剛石/金屬復合材料密度的結果，調(diào)查的散貨金剛石/金屬復合材料的影響。來自觀察采用掃描電鏡和激光顯微結果，很明顯的是，添加的銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊成的金剛石晶粒的金屬粘結劑抑制了形成的燒結塊體的基質(zhì)中的空隙的金剛石/金屬復合材料，因此這些金剛石/金屬復合材料的致密化達到了通過熱壓燒結工藝。 圖3（a）所示的燒結金剛石/金屬復合材料密度的結果，調(diào)查罪散射溫度（0.93兆帕的壓力）的影響。如圖所示在圖中，燒結溫度從750?C的增加至950?C，導致燒結的密度略有增加在金剛石/金屬復合材料熱壓在VAC-真空。在燒結850?C的情況下的，密度最大的金剛石/金屬復合材料塊體達到了。燒結溫度的升高一點點增強這些復合材料的致密化。 此外，密度與所施加的壓力的變化在熱壓中的真空進行了檢查。圖3（b）示出了燒結溫度為850?C。金剛石/金屬復合材料的密度的結果的增加而施加壓力在熱壓在真空略表示的燒結金剛石/金屬復合材料本熱壓系統(tǒng)中相同的密度。因此，被用于ADDI重刑的這個銀銅鈦制釬焊的金屬粘結劑由該熱壓真空。獲得的金剛石/金屬復合材料的這些致密塊體在特殊，燒結溫度的增加提高了致密化這個熱壓系統(tǒng)，在燒結金剛石/金屬復合材料，雖然壓力對這些金剛石/金屬復合材料的致密化影響較小。 圖1燒結金剛石/金屬的復合材料的XRD的結果在熱壓中的真空 圖2的X射線衍射圖譜與壓力中的增加的變化熱壓在真空 (a) (b) 圖3燒結金剛石/金屬的復合材料密度的結果（a）溫度影響;（b）壓力的影響 燒結金剛石/金屬復合材料的微觀結構觀察用掃描電鏡和激光顯微鏡。圖4顯示掃描電鏡圖像燒結金剛石/金屬散貨復合材料。燒結金剛石/金屬復合材料塊體是致密和金剛石晶粒充滿了銀 - 銅 - 鈦系釬相位作為金屬粘合劑。鉆石粒具有15至30微米的平均粒徑分別為均勻地分散于銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊。從SEM觀察，晶粒尺寸沒有大的變化金剛石熱壓后證實罪散射，這表明金剛石之間的反應和銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊的金屬粘結劑在此熱抑制，沒有晶粒生長產(chǎn)生熱壓燒結工藝。這樣的結果是一致X射線衍射的結果。 圖5示出了圖像從激光顯微鏡燒結金剛石/金屬復合材料塊體。在這種無花果URE，金剛石顆粒呈黑色的部分和銀 - 銅 - 鈦制釬焊是白色和灰色的部分，分別。從這個圖象，人們發(fā)現(xiàn)，銀 - 銅 - 的金屬相Ti系釬料均勻地位于晶金剛石顆粒基質(zhì)的邊界，如圖所示，熱壓燒結在真空后。這些觀察結果表明，銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊作為粘合劑具有良好的潤濕性，導致散貨金剛石/金屬復合材料的致密化。來自觀察采用掃描電鏡和激光顯微結果，很明顯的是，添加銀的金屬粘結劑的Cu-Ti系釬焊成的金剛石晶粒抑制形成的燒結塊體的基質(zhì)中的空隙的金剛石/金屬復合材料，因此這些金剛石/金屬復合材料的致密化達到了通過熱壓燒結工藝。 燒結金剛石/金屬復合材料的微觀結構進行了觀察掃描電鏡和激光顯微鏡。圖4顯示了掃描電鏡對燒結金剛石/金屬復合材料塊體的圖像。的燒結金剛石/金屬復合材料的塊體為致密且金剛石晶粒充滿了銀 - 銅 - 鈦系釬相位作為金屬粘合劑。金剛石晶粒具有15?30μm的平均粒徑均勻地分散在銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊。從SEM觀察，粒度為金剛石的無大的變化熱壓罪散射后得到證實，這表明金剛石和銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊的金屬粘結劑之間的反應過程中抑制和無晶粒生長產(chǎn)生這種熱壓燒結工藝。這個結果是一致的與X射線衍射的結果。 圖5示出了從激光顯微鏡對燒結金剛石/金屬復合材料塊體的圖像。在該圖中，金剛石顆粒為黑色部分和銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊是白色和灰色部分，分別。從這個圖像，其結果發(fā)現(xiàn)，銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊的金屬相均勻地設在金剛石顆?；|(zhì)的晶界，如圖所示，熱壓燒結在真空后。這些觀測結果表明，銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊作為粘合劑所具有的良好的潤濕性，從而散貨金剛石/金屬復合材料的致密化。從觀察用SEM和激光顯微鏡兩者的結果，很明顯的是，添加的銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊成的金剛石晶粒的金屬粘結劑抑制了空隙中的金剛石/金屬復合材料的燒結塊體的基體的形成，從而這些金剛石/金屬復合材料的致密化是通過熱壓燒結過程實現(xiàn)的。 此外，燒結金剛石/金屬復合材料的能譜分析，進行了燒結金剛石/金屬復合材料塊體。圖6顯示了能譜分析的結果燒結金剛石/金屬復合材料。白點和部分來自銀，銅和鈦元素。如圖所示，Ag和Cu元素都均勻離散化后的銀銅鈦制零件的釬焊不金剛石顆粒，而Ti元素是在銀銅鈦制釬焊零件的燒結金剛石/金屬復合材料也檢測。因此，金剛石晶粒的晶界充滿了的銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊的金屬粘結劑和與Ag-Cu合金的液相燒結燒結通過熱壓在真空為致密金剛石/金屬復合材料因此在塊體-Ti系釬焊。 圖4掃描電鏡對燒結金剛石/金屬復合材料的散貨圖片 圖5圖片來自激光顯微鏡對燒結金剛石/金屬復合材料塊體 圖6燒結金剛石/金屬復合材料的EDX分析結果 耐磨性能是通過研磨藍寶石晶棒的試驗來評價。圖7示出的面進行研磨藍寶石晶棒的試驗后，在地面金剛石/金屬復合體系的樣品的SEM圖像。表面沒有大的磨削缺陷和跌落式金剛石對金剛石/金屬復合材料樣品的獲得，如圖所示，并用15微米至30微米平均粒度的樹脂粘結金剛石的塊材。磨藍寶石晶棒后，像金剛石顆粒的脫粘的顯著惡化，不能確認。因此，前和研磨藍寶石晶棒的試驗后，觀察到的燒結金剛石/金屬復合材料的表面沒有大的差異。因此，燒結在這項研究金剛石/金屬復合材料的這些密集的散貨，獲得和擁有了良好的磨削能力的藍寶石晶錠。 圖7表面金剛石/金屬的復合材料的磨藍寶石后的SEM照片 4 結論 金剛石填料和金屬粘合劑（銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊）構成的燒結金剛石/金屬復合體的制造中，在750℃至950℃，在真空大氣試圖通過粉末的冶金燒結過程。金剛石/金屬復合材料塊體附身之后在真空熱壓燒結的高密度。顯微觀察表明，金剛石顆粒被均勻地分散于塊體。從EDX分析，銀，銅和鈦的元素分別為均一分散在金剛石晶粒的晶粒邊界和鉆石和銀 - 銅 - 鈦系釬之間的反應作為金屬粘結劑在此熱抑制，沒有晶粒生長根納入樣本熱壓燒結工藝。從這些觀察，銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊作為粘合劑所具有的良好的潤濕性，從而散貨金剛石/金屬復合材料的致密化。 因此，燒結金剛石/金屬復合材料的這些密集的散貨，獲得和擁有了良好的磨削能力的藍寶石晶錠。對燒結金剛石/金屬復合材料的研磨性能，是由于金剛石顆粒和銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊作為粘合劑之間的良好粘結。因此，燒結金剛石/金屬復合材料的藍寶石晶棒的好磨性閱讀能力的致密塊體由該處理成功制造。 8