超硬功能材料与工具读书笔记
——超硬材料的性能和应用
学院：材料科学与工程
专业：高分子
班级：材料1114班
姓名：程鹏
学号：20111401726
超硬材料的性能和应用
摘要
超硬材料通常是指人造金刚石和立方氮化硼两种硬度极高的材料。我国超硬材料产业经过50多年的发展，无论是产量还是质量，无论是品质还是应用，都有了长足的发展。本文较详细阐述了金刚石和立方氮化硼的基本性能，并介绍超硬材料的主要用途。同时，由于超硬材料作为一种极端材料，具有相对不可替代性，本文还将就超硬材料不断拓展的应用领域以及十分光明的发展前景做相应介绍。
关键词：超硬材料；金刚石；立方氮化硼；性能应用；发展
Properties & application of superhard abrasives
Abstract
Superhard abrasives,which was always referred to the materials with high rigidity such as diamond and cBN(Cubic Boron Nitride).With the 50 years’ development ,China superhard materials industry has changed to great power in the world at aspects of quantity,quality,variety and applications. This article has reviewed the basic properties and practical application of diamond and cBN.Besides,we will also talk about the great progress in the application and the bright development in the future because superhard materials is really hard to replace due to its extreme property.
Keywords:Superhard abrasives,diamond,CBN,properties and application, future development
一、前言
超硬材料通常是指体状的人造金刚石和立方氮化硼两种硬度极高的材料，它以无与伦比的耐磨等优异性能，广泛地应用在机械加工、石材加工、建材、航空航天、新材料加工、汽车等领域。这些应用主要是利用它的力学物理性能作为结构材料使用。近年来，随着超硬材料薄膜和超硬材料纳米技术的开发，超硬材料的应用逐步拓展到它的热学、光学、电学等功能方面，有关器件的开发已具雏形。二、金刚石（聚晶）的性能及应用
天然金刚石是自然界中最硬的物质,并具有许多卓越的性能:极大的弹性模量、极高的耐磨性、良好的导热性能、较小的线膨胀系数以及很高的化学稳定性等等。聚晶金刚石不仅具有单晶金刚石所固有的卓越性能,而且具有单晶金刚石所不具有的一些优良品质:(1)在聚晶金刚石中,晶粒呈无序排列,各向同性,无解理面。因而它不像单晶金刚石那样在不同晶面上的强度、硬度及耐磨性上有很大差异,以及因解理面的存在而呈现脆性。(2)合成大块聚晶金刚石要比合成大单晶金刚石简单,因而可制成大块聚晶金刚石或PCD刀具坯料,满足大型加工刀具(如铣刀)的需要。(3)可以制成特定形状以适合不同的用途。(4)可以设计或预测产品的性能,赋予产品必要的特点以适应它的特定用途。如选择细粒度的PCD刀具材料可使刀具的刃口质量提高;粗粒度的PCD刀具材料可使刀具的耐用度提高等。因此,聚晶金刚石在工业生产中得到了广泛的应用。自聚晶金刚石投产34年(1972~1973年GE公司正式生产Compax系列产品)以来,广泛应用于切削刀具、
木材加工刀具、拉丝模、修整工具、石油地质钻头、麻花钻头、耐磨器件以及聚晶金刚石散热片等工业用途。作为最硬的工具材料,在合适的加工条件下,金刚石比高速钢、硬质合金、陶瓷以及立方氮化硼的使用寿命都长。而它的局限性在于一般不适用于加工黑色金属材料。但在高速大批量生产中,加工诸如铝和石墨等材料,金刚石往往是最有效的工具。随着研究的深入,聚晶金刚石必将拥有更为广阔的应用前景。
1、聚晶金刚石的主要性能特点
耐磨性、热稳定性和抗冲击韧性是聚晶金刚石最重要的性能指标,在某些情况下强度、硬度、可加工性、自锐性等性能也可能成为重要参数,目前国内外对
聚晶金刚石的性能还没有统一的检测标准,不同的用途对聚晶金刚石的要求也不相同。
（1）耐磨性：耐磨性是指聚晶金刚石在切削、钻井、修整砂轮等过程中的抗磨损能力。一般用磨耗比来评价。
（2）热稳定性：一些难加工材料的特殊加工要求,以及随着对加工质量要求的不断提高,人们对聚晶金刚石工具的质量和使用性能提出了更高的要求和期望。作为金刚石工具重要性能指标之一,聚晶金刚石的热稳定性直接关系到其本身的应用范围和发展前景
（3）抗冲击韧性：聚晶金刚石,特别是PCD刀具材料由于有硬质合金基体的支撑而具有较高的抗冲击强度。因而,用PCD刀具不仅可用来精密切削加工和普通半精密加工,还可用作较大切削用量的粗加工和断续加工(如铣削等)。抗冲击韧性是指聚晶金刚石承受冲击载荷的能力,主要体现在:在冲击力作用下金刚石颗粒不剥落,金刚石层不裂纹崩刃,不分层。该性能的测试目前还没有统一的标准,国内有采用"落锤法"测试其冲击韧性,设备简单,但其精度和重复性都差,也有资料[2]介绍用计算断裂功的方法表征其冲击韧性,结果显示随着聚晶晶粒的细化,冲击韧性平均值明显提高,但所测结果非常分散。
2、聚晶金刚石的发展趋势及应用
随着对聚晶金刚石研究的不断深入,聚晶金刚石的发展有以下几个趋势。(1)规格尺寸日益大型化。目前国外最大的金刚石复合片的直径已超过100mm,投放市场的主流产品的直径为60~80mm。国内生产的复合片的直径也已达30mm。
(2)晶粒细化、质量优化、性能均一化。早期聚晶金刚石一般使用50um左右的金刚石,现在发展到使用2Lm甚至0. 5Lm以下的金刚石,从而使聚晶产品的加工精度越来越好。De Beers公司提供的570mm的产品的中心点与边缘点耐磨性和耐热性指标的偏差能控制在30%范围内,基本上均匀一致。而且纳米金刚石也进入了研究领域,由于纳米金刚石不仅具有金刚石所固有的卓越性能,还兼有纳米材料的共性,因此纳米金刚石的研究和应用也受到了人们的广泛关注。邹芹等26对纳米金刚石无助剂烧结的可行性进行了分析。
(3)形状结构多样化。过去,聚晶金刚石一般是单一的片状或圆柱状。随着坯料的大型化和加工技术(如电火花、激光切削技术)的提高,三角形、人字形、山墙形
等各种异形刀坯均可加工。为适应特殊切削刀具的需要还可设计成包镶式、夹心式与花卷式坯料。
聚晶金刚石具有一系列其他材料无法比拟的卓越性能,这一点一开始就引起了人们的广泛关注,也带来了其巨大的应用市场。随着对聚晶金刚石性能优化研究的深入和新产品的开发,聚晶金刚石的应用范围必将越来越广泛,应用领域也会逐步扩大。资料表明,近年来我国聚晶金刚石产品在数量上迅速增长,而质量上的提高并没有得到充分的重视。虽然我国聚晶金刚石产品的市场竞争力和出口量持续增长,但是产品质量基本上处于中低档次,在技术含量高的聚晶产品方面还与国外存在较大的差距。因此我国聚晶金刚石市场应该摒弃传统的发展模式,建立新的高效、高附加值的发展模式,加强对聚晶金刚石性能优化的研究力度和技术创新力度,大力开发并发展中高档、高附加值的聚晶金刚石产品,使我国的聚晶金刚石产品成为蓬勃发展着的国际聚晶金刚石市场的弄潮儿。
三、立方氮化硼（聚晶）的性能及应用
金刚石是世界上最硬的材料，立方氮化硼（cBN）的硬度仅次于金刚石。cBN 晶体中氮原子与硼原子以sp3方式杂化形成cBN类似金刚石结构。金刚石和cBN 统称为超硬材料。超硬材料广泛应用于锯切工具、磨削工具、钻进工具和切削刀具。金刚石高温容易氧化，特别是与铁系元素亲和性好，不适合用于铁系元素黑色金属加工。
1、PcBN的主要性能
采用合适粒度的cBN单晶粉，在无粘结剂的情况下，经高温和高压烧结成聚晶立方氮化硼。PcBN具有cBN的大部分性能，克服了cBN单晶晶面方向性解理的缺点。此外，PcBN还具有以下特殊性能：
（1）高硬度。PcBN刀具的硬度仅次于金刚石，大大高于硬质合金和陶瓷刀具。因此可以加工硬度为HRC60以上的淬硬钢、铸铁和硬质合金。
（2）高耐磨性。PcBN的耐磨性远远高于硬质合金和陶瓷，其刀具的使用寿命通常是陶瓷刀具的3-5倍，硬质合金刀具的5-15被。
（3）高化学惰性。PcBN与铁族元素及其合金材料在1200-1300℃时不易发生化学反应，克服了聚晶金刚石刀具与铁的化学亲和性；具有较高的抗氧化能力，对各种材料的粘结、扩散作用比硬质合金小得多。
（4）高热稳定性。PcBN的耐热性可以达到1400℃。比金刚石刀具（700—800℃）高得多。经使用证明1100℃以上的切削温度仍能维持高锋利的切削性能。适合于干式切削。
（5）高导热性。在各类刀具材料中，PcBN的导热系数是79.54W/（m.k），仅次于金刚石。远远好于硬质合金，且随着温度的升高，PcBN的导热性能提高。但在温度高于1000℃时，PcBN容易与水反应.因此,切削时不易用水或含水润滑剂作冷却液，必须合理选用冷却液和切削温度等工艺条件。
（6）低摩擦系数。与其他刀具材料相比。PcBN与不同材料间的摩擦系数低。PcBN 与不同材料间的摩擦系数为0.1-0.3，而硬质合金为0.4-0.6，而且随着切削速度的提高,摩擦系数呈减小趋势,从而使切削力减小并减少刀屑粘刀现象。
（7）高速切削特性和高加工精度。由于PcBN具有高硬度、高耐磨性、高传热效率以及优异的高温性能等。可以认为PcBN刀具是迄今世界上最能满足要求的首选工具.
2、氮化硼材料的应用
（1）用作磨具材料。小颗粒的ｃＢＮ单晶主要用作磨具材料。ｃＢＮ磨具是借助于结合剂的作用将ｃＢＮ磨粒粘结成具有一定几何形状的制品。作为一种超硬材料磨具ｃＢＮ磨具用于磨削加工属于新兴的先进制造技术既能用于铁基材料的加工也能用于非铁金属材料的加工在金属材料加工领域的应用范围比金刚石磨具更广。立方氮化硼磨具对于黑色金属特别是硬度高韧性大高温时强度高和热传导率低的材料具有良好的磨削性能其金属磨除率是金刚石的１０倍解决了硬而韧难磨材料的加工问题。立方氮化硼磨具用于高速高效磨削和珩磨加工可使磨削效率大大提高其磨削精度高砂轮寿命长节约了砂轮更换修整机床调整和工件检测等许多辅助时间。
（2）用作刀具材料。ＰｃＢＮ克服了ｃＢＮ单晶易解理和各向异性等不足主要用于制作刀具材料。ＰｃＢＮ刀具坯料主要有３种：第一种是整体纯ＰｃＢＮ烧结片；第二种是以ｃＢＮ为耐磨层以硬质合金为衬底层经高温高压共同烧结而成的复合片；第三种是先烧结制备ＰｃＢＮ刀片坯料再焊接到硬质合金上制备而成的复合片。用于刀具的材料最早的是高速钢以后是硬质合金再发展到涂层硬质合金和陶瓷刀具。随着现代制造技术的进步难加工材料和各种新型复合材料不断出现为聚晶金刚石和聚晶立方氮化硼刀具材料的应用提供了广阔的发展空间．（3）用作功能材料。随着微电子技术的飞速发展元器件组装密度和集成度越来越高必须克服发热器件的散热问题。高导热性氮化硼可以作为填料制备复合材料用于封装材料满足高频场合发热元器件的散热需求。用氮化硼填充硅橡胶制备导热复合材料随着ｃＢＮ含量的增加复合材料的热失重和热膨胀系数明显降低导热系数和耐热性升高但对橡胶的硫化反应影响不大。李春华等采用硅烷偶联剂对氮化硼进行表面处理经原位聚合反应合成一种新型的有机无机杂化环保型酚醛树脂所制得的复合材料力学强度和电性能明显提高。
四、结语
超硬材料作为一种极端材料,具有相对不可替代性,这个特性预示着它的应用领域将不断拓展,其可持续发展的前景十分光明。
参考文献
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2重要金属化合物的性质及其应用 1．重要的金属化合物 2．Na2CO3与NaHCO3的区别方法 方法一：与强酸反应。在两个试管中放入等量的两种固体，同时加入等量的同一盐酸溶液，放气体快者为NaHCO3。 方法二：加热法。对固体进行加热，把产生的气体通入澄清石灰水，变浑浊者为NaHCO3。 方法三：沉淀法。在两种溶液中，加入BaCl2(或CaCl2)溶液，有沉淀生成者为Na2CO3。 【典例2】现有两瓶无标签的无色溶液，分别装有Na2CO3和NaHCO3，用下列试剂或方法能将两者区分的是( ) ①Ca(OH)2②盐酸③CaCl2④NaOH⑤加热 A．①③ B．①④ C．②③ D．②⑤ 解析①④都是碱，可以使Na2CO3、NaHCO3中都含有CO2－3，结果现象一样(①都有沉淀、④都无沉淀)，所以①④不能区分。②使二者放出CO2的速度不同，可以区分。③使Na2CO3有沉淀，而NaHCO3无沉淀，可以区分。⑤加热法，因二者都是溶液，加热都不分解，无法区分。 答案C
3．Al3＋、Al(OH)3、AlO－2的转化及其图像 (1)Al3＋―→Al(OH)3 ①可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应： Al3＋＋3OH－(少量)===Al(OH)3↓ ②可溶性铝盐与氨水反应： Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4 (2)Al(OH)3―→Al3＋ Al(OH)3溶于强酸溶液： Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O (3)Al3＋―→AlO－2 可溶性铝盐与过量的强碱反应： Al3＋＋4OH－(过量)===AlO－2＋2H2O (4)AlO－2―→Al3＋ 偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应： AlO－2＋4H＋===Al3＋＋2H2O (5)AlO－2―→Al(OH)3 ①偏铝酸盐溶液中加入少量盐酸： AlO－2＋H＋(少量)＋H2O===Al(OH)3↓ ②偏铝酸盐溶液中通入CO2： AlO－2＋CO2(过量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3 (6)Al(OH)3―→AlO－2
三次函数的性质及在高考中的应用 一、三次函数的常用性质 性质1：函数y ax bx cx d a =+++320()≠， 若a >0，当?≤0时，y ＝f(x)是增函数；当?>0时，其单调递增区间是(][)-∞+∞，，x x 12，单调递增区间是[]x x 12，； 若a <0，当?≤0时，y f x =()是减函数；当?>0时，其单调递减区间是(]-∞，x 2，[)x 1，+∞，单调递增区间是[]x x 21，。 推论：函数y ax bx cx d a =+++320()≠，当?≤0时，不存在极大值和极小值；当?>0时，有极大值f x ()1、极小值f x ()2。 根据a 和?的不同情况，其图象特征分别为： 性质2：函数y ax bx cx d a =+++320()≠是中心对称图形，其对称中心是（--b a f b a 33，()）。 二、三次函数的性质在高考中的应用 高考试题对三次函数主要考查：函数图象的切线方程，函数的单调性，函数的极值，函数的最值，证明不等式，函数零点的个数等。 1.(2004重庆卷)设函数()(1)(),(1)f x x x x a a =--> (1)求导数/()f x ; 并证明()f x 有两个不同的极值点12,x x ; (2)若不等式12()()0f x f x +≤恒成立，求a 的取值范围。 2. (2008福建卷)已知函数321()23 f x x x =+-. (1)设{a n }是正数组成的数列，前n 项和为S n ，其中a 1=3.若点211(,2)n n n a a a ++-(n ∈N*)在函数y =f ′(x )的图象上，求 证：点（n ,S n ）也在y =f ′(x )的图象上； (2)求函数f (x )在区间（a -1,a ）内的极值.
超硬材料的结构特征与材料硬度的关系 材料中的化学键按其特性可分成三类：即金属键、共价键和离子键材料。一般说来，共价键材料具有最高的硬度；离子键材料具有较好的化学稳定性；金属键材料具有较好的综合性能。 材料硬度的大小，主要决定于物质内部结构中原子间结合力的强弱。结合力越强，抵抗外力作用的强度就越大，材料的硬度就越高。金属键一般不很强，故金属键结合成的材料硬度通常不高。共价键则因其键力很强，所以共价键结合成的材料均具有很高的硬度，如金刚石是世界上最硬的材料。离子键的键力较强，因而离子键材料有较高的硬度。 材料的硬度与材料的内部结构特征如离子半径、价键、配位数有关。其规律如下： ①对于结合力类型相同的材料，其离子半径减小，硬度也可提高； ②离子电价高，键力提高，硬度也可提高； ③质点堆积越紧密，密度越大，硬度越高； ④阳离子配位数越高，硬度越高。 1.元素的共价半径 元素周期表中给出了元素的共价半径。共价半径小，材料硬度高。为什么碳是最符合生成超硬材料的元素呢?下面我们分析一下元素的性能。 ①惰性气体 它们是满壳层的元素，其化合价为零，通常呈气态，可用降温或加压的方式使其变为液态，但是除去温度、压力条件则又变成气体，所以它很难变为超硬材料。 ②氢 在通常状况下呈气态。氢原子(H)只有一个电子，当它与其他原子(x)形成共价键后，氢核就暴露在外面，于是可通过库仑作用再与其他电负性较大的原子(Y)相结合。因而，氢键可表示为X —H —Y 的形式。当X 与H 结合时，形成共价键x —H ，结合得紧密；当H 再与Y 结合时，形成氢键，结合力弱。尽管氢还可以通过特殊的形式形成有诸多性能的固态金属氢，但它没有超硬的性能。 ③第二周期中的元素 当把第二周期以外的元素分析过之后，就余下第二周期的锂（Li ）、铵(Be)、硼(B)、碳(C)、氮(N)、氧(O)、氟(F)等几种元素了，它们的共价半径见表1—3。 对于N ，O ，F ：通常呈气态，凡气体从其特性出发，不可能形成超硬的材料。 对于Li ，Be ，B ：它们的共价半径均大于碳，若从共价半径小，硬度高的规律来考虑，就只剩下碳元素了。 综上所述，碳是最符合生成最坚硬物质的元素。 2.价键 从价键的观点出发，半满键的碳，呈4价，它既可“捕获”4个电子变成稳定态，也可“奉献”4个电子而呈稳定态。因此，碳通常以共价键结合，具有很高的硬度。 (1)杂化轨道理论 杂化轨道是相当普遍的原子结合形式之一。杂化轨道理论最先是由鲍林(Paning L)和斯来托(Slater J ．C)于1931年提出的。鲍林把d 轨道组合进去，得到了s —p —d 杂化轨道(图l —3)。唐敖庆等把f 轨道组合进去，得到了s —p —d —f 杂化轨道，使该理论更加完善。对金刚石而言，仅讨论s —p 轨道杂化，而不去讨论d —f 更为复杂的杂化轨道。 在量子力学里有叠位原理和简并状态，如金刚石的3 sp ，可写为s 、x p 、y p 、z p ，它
普通车床加工方法_普通车床加工过程详解 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 普通车床是能对轴、盘、环等多种类型工件进行多种工序加工的卧式车床，常用于加工工件的内外回转表面、端面和各种内外螺纹，采用相应的刀具和附件，还可进行钻孔、扩孔、攻丝和滚花等。普通车床是车床中应用广泛的一种，约占车床类总数的65%，因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。 结构功能 CA6140型普通车床的主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。 主轴箱：又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值就会降低。 进给箱：又称走刀箱，进给箱中装有进给运动的变速机构，调整其变速机构，可得到所需的进给量或螺距，通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。 丝杠与光杠：用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜 活顶尖 板箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进工件的其他表面车削时，只用光杠，不用丝杠。 溜板箱：是车床进给运动的操纵箱，内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构，通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动，通过丝杠带动刀架作纵向直线运动，以便车削螺纹。 刀架：刀架部件由几层刀架组成，它的功能是装夹刀具，使刀具作纵向、横向或斜向进给运动。 尾座：安装作定位支撑用的后顶尖、也可以安装钻头、铰刀等孔加工刀具来进行孔加工。 床身：在床身上安装着车床各个主要部件，使他们在工作时保持准确的相对位置。 附件 1.三爪卡盘（用于圆柱形工件），四爪卡盘（不规则工件） 2.活顶尖（用于固定加工件） 3.中心架（稳定加工件）
三次函数的性质以及在高考中的应用 三次函数y ax bx cx d a =+++320()≠已经成为中学阶段一个重要的函数，在高考和一些重大考试中频繁出现有关它的单独命题。2004年高考，在江苏卷、浙江卷、天津卷、重庆卷、湖北卷中都出现了这个函数的单独命题，特别是湖北卷以压轴题的形式出现，更应该引起我们的重视。单调性和对称性最能反映这个函数的特性。下面我们就来探讨一下它的单调性、对称性以及图象变化规律。 函数y ax bx cx d a =+++320()≠的导函数为y ax bx c '=++322。我们不妨把方程3202ax bx c ++=称为原函数的导方程，其判别式?=-432()b ac 。若?>0，设其两根为 x b b ac a x b b ac a 12223333=---=-+-、，则可得到以下性质： 性质1：函数y ax bx cx d a =+++320()≠， 若a >0，当?≤0时，y ＝f(x)是增函数；当?>0时，其单调递增区间是(][)-∞+∞，，x x 12，单调递增区间是[]x x 12，； 若a <0，当?≤0时，y f x =()是减函数；当?>0时，其单调递减区间是(]-∞，x 2， [)x 1，+∞，单调递增区间是[]x x 21，。 （证明略） 推论：函数y ax bx cx d a =+++320()≠，当?≤0时，不存在极大值和极小值；当?>0 时，有极大值f x ()1、极小值f x ()2。 根据a 和?的不同情况，其图象特征分别为： 图1 性质2：函数f x ax bx cx d a x m n ()()[]=+++∈32 0≠，，，若x m n 0∈[]，，且f x '()00=，则： f x f m f f n ()m a x {()()()}max =，，0； f x f m f x f n ()m i n {()()()}min =，，0。 （证明略） 性质3：函数y ax bx cx d a =+++320()≠是中心对称图形，其对称中心是（--b a f b a 33，()）。
超硬材料的性能和应用 材料成型及控制工程2009级2班张天珍学号：20091420224 摘要：超硬材料在工业发展进程中扮演了至关重要的角色。随着时代发展和技术的更新，将越来越受到人们的关注。本文立足事实基础，以超硬材料多年的发展历史为背景，详细介绍了超硬材料的基本性能以及在工业、军工、航空航天、电子、机械、汽车、机床工具、精密制造、医疗、石材、建材等方面的应用。重点介绍了金刚石和立方氮化硼的性能和应用关键词：超硬材料金刚石立方氮化硼性能应用 1、引言 金刚石及立方氮化硼称为超硬材料,是因为它们具有超凡的高硬度特性。金刚石是自然界已知物质中最硬的物质, 还具有高绝缘性、优异的耐磨性和良好的导热性。立方氮化硼的硬度仅次于金刚石, 还具有高耐磨、低摩擦系数、优异的耐热性和化学稳定性,特别是对铁族金属呈化学惰性,尤其适合于加工硬而脆的铁族金属材料。立方氮化硼的这一特点是金刚石所不能比拟的。这样, 立方氮化硼就以其独特的优越性与金刚石相互补充,构成了超硬材料的两大体系。超硬材料具有其他材料无可比拟的优异力学、热学、光学、声学、电学和生物等性能，享有“材料之王”赞誉，是用途广泛的极端材料，不仅可加工世界上所有的已知材料，而且可制成性能极端的功能性器件，在诸多应用领域具有不可替代性。超硬材料及制品已广泛应用于军工、航空航天、电子、机械、汽车、机床工具、精密制造、医疗、石材、建材、机场、清洁能源、高速铁路、公路、石油与天然气钻井、地质勘探、煤炭及矿物采掘、救灾抢险、家庭装修等国计民生的各个领域。 2、金刚石的性能和应用 2.1金刚石的发展史 人类最早发现先金刚石是在公元前800年，但直到18实际末，才开始对金刚石有了系统科学的研究。法国人拉瓦锡发现金刚石可燃烧，英国人费南腾研究证实金刚石是碳的同素异形体。1955年由美国通用电气公司首次以石墨为原料在高温高压条件下合成出金刚石，从此，工业技术领域进入新的时代。 2.2金刚石的性能 金刚石是自然界已知物质中硬度最高的材料。莫氏硬度为10 ,是石英8.5倍，刚玉的4.4倍，立方氮化硼的1.56倍。特别指出，（111）面的硬度大于（110）
数控车床的程序编制习题 一判断题 1．圆弧插补中，对于整圆，其起点和终点相重合，用R编程无法定义，所以只能用圆心坐标编程。（）2．圆弧插补用半径编程时，当圆弧所对应的圆心角大于180o时半径取负值。（） 3．车削中心必须配备动力刀架。（） 4．X坐标的圆心坐标符号一般用K表示。（） 5．数控车床的特点是Z轴进给1mm，零件的直径减小2mm。（） 6．数控车床刀架的定位精度和垂直精度中影响加工精度的主要是前者。（） 7．数控车床加工球面工件是按照数控系统编程的格式要求，写出相应的圆弧插补程序段。（） 8.子程序的编写方式必须是增量方式。( ) 9.数控车床的刀具功能字T既指定了刀具数，又指定了刀具号。（） 10.数控机床的编程方式是绝对编程或增量编程。（） 11.数控机床用恒线速度控制加工端面、锥度和圆弧时，必须限制主轴的最高转速。（） 12.螺纹指令G32 X41.0 W-43.0 F1.5是以每分钟1.5mm的速度加工螺纹。（） 13.车床的进给方式分每分钟进给和每转进给两种，一般可用G94和G95区分。（） 14.数控车床可以车削直线、斜线、圆弧、公制和英制螺纹、圆柱管螺纹、圆锥螺纹，但是不能车削多头螺纹。（） 15.数控车床的刀具补偿功能有刀尖半径补偿与刀具位置补偿。（） 16.外圆粗车循环方式适合于加工棒料毛坯除去较大余量的切削。（） 17.固定形状粗车循环方式适合于加工已基本铸造或锻造成型的工件。（） 18.绝对值方式是指控制位置的坐标值均以机床某一固定点为原点来计算计数长度。（） 19.增量值方式是指控制位置的坐标是以上一个控制点为原点的坐标值。（） 20.无论是尖头车刀还是圆弧车刀都需要进行刀具半径补偿。（） 21.车刀刀尖圆弧增大，切削时径向切削力也增大。（） 22.数控机床编程有绝对值和增量值编程，使用时不能将它们放在同一程序段中。（） 23.子程序的编写方式必须是增量方式。（） 24.数控车床加工球面工件是按照数控系统编程的格式要求，写出相应的圆弧插补程序段。（） 25.G00为前置刀架式数控车床加工中的瞬时针圆弧插补指令。（） 26.G03为后置刀架式数控车床加工中的逆时针圆弧插补指令。（） 27.在数值计算车床过程中，已按绝对坐标值计算出某运动段的起点坐标及终点坐标，以增量尺寸方式表示时，其换算公式：增量坐标值=终点坐标值-起点坐标。 28.外圆粗车循环方式适合于加工已基本铸造或锻造成型的工件。（） 29.编制数控加工程序时一般以机床坐标系作为编程的坐标系。( ) 30.一个主程序中只能有一个子程序。 () 二填空题 1.对刀点既是程序的，也是程序的。为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。 2. 数控车床是目前使用比较广泛的数控机床，主要用于和回转体工件的加工。 3. 编程时为提高工件的加工精度，编制圆头刀程序时，需要进行。 4. 为了提高加工效率，进刀时，尽量接近工件的，切削开始点的确定以为原则。 5. 数控编程描述的是的运动轨迹，加工时也是按对刀。 6. 一个简单的固定循环程序段可以完成、、、这四种常见的加工顺序动作。 7.复合循环有三类，分别是，，。
超硬材料及制品基本知识 一、超硬材料概念:对于超硬材料的含义至今没有一 个公认为满意的解释。1981年国际硬物质科学会议认为,硬度大于1000HV的物质均可称为硬物质，这就自然包括了金刚石和立方碳化硼。后来对这个定义进行了补充,认为能加工诸如硬质合金(硬度1600—1８00ＨV)、刚玉（—２00０ＨV）、碳化硅(—22００HV）等这一类物质的材料称为超硬材料。目前由于金刚石和立方氮化硼等材料有其极高的硬度，所以统称为超硬材,具有硬度高、耐磨和热传导性能好、热膨胀系数低等优异性能。 二、超硬材料的分类:分为单晶超硬材料和聚晶超硬 材料(也称为“复合超硬材料”）及3．金刚石薄膜三类。 单晶超硬材料和聚晶超硬材料的主要区别为:单晶金刚石/立方氮化硼材料的特点为硬度更高、耐热性更好,但尺寸较小，多用于制造锯片等切割工具;聚晶金刚石/立方氮化硼是指以金刚石和立方氮化硼微粉等单晶超硬材料为主要原料,添加金属或非金属粘结剂通过超高压高温烧结工艺制成的聚晶复合材料。它的特点是硬度、耐热性略逊于单晶材料,但是由于聚晶超硬材料是内部结构紧密的金刚石致密体,可以增加工具的切割面积，同时克服了单晶超硬材料由于粘结面积小造成的轻易从锯片表面脱落的弊端,具有更高的耐磨性。 金刚石薄膜是用化学气相沉积(CVＤ）法或其它方法在非金刚石衬底上制备出的超硬薄
膜。它不仅可用于制作各种金刚石刀具,还可作为功能材料用于制作声传感器、扬声器振动膜、红外窗口、Ｘ光检测窗口等，应用领域十分广泛。国际上从七十年代初开始进行金刚石薄膜的试制并迅速掀起金刚石薄膜研究开发热潮。我国从八十年代中期开始此项研究，并已列入国家“863计划”，现已能制备出8０ｍm、厚2mm的金刚石薄膜，并在应用研究方面取得了不少成果,但目前总体上仍处于研制阶段,尚未达到工业化应用阶段。有人预计,金刚石薄膜将是２１世纪金刚石工业的主要材料，各国科学家都在为使金刚石薄膜产业化而不懈努力。 三、金刚石按用途分为两类:质优粒大可用作装饰品的称宝石级金刚石，质差粒细用于工业的称工业用金刚石。 宝石级金刚石,又称钻石，光泽灿烂,晶莹剔透,被誉为“宝石之王”,价值昂贵，是世界公认的第一货品，其占有程度和消费水平往往被视为是衡量个人和国家经济富裕程度的标志。达不到宝石级的金刚石(工业用金刚石）,以其超硬性广泛用于机电、光学、建筑、交 ?总的来说，复合超硬材料相对于传统合金材料具有强大的替代性,市场潜力更大,广泛应用于机械、冶金、地质、石油、煤炭、石材、建筑等传统领域,电子信息、航天航空、国防等高技术领域以及汽车、家电等新兴产业。 1．1复合超硬材料的主要产品用途?当前,复合超硬材料的产品主要分为四类:石油天然气钻头用聚晶金刚石复合片、煤田矿山用聚晶金刚石复合片、聚晶金刚石高品级拉丝模坯和刀具用聚晶金刚石/聚晶立方氮化硼复合片。 (1）石油天然气钻头用聚晶金刚石复合片 石油天然气聚晶金刚石复合片是由无数微小金刚石颗粒和粘结剂混合组成的切削层和硬质合金衬底层在高温高压下烧结合成的，具有很高强度、硬度、耐磨性、抗冲击
普通车床加工的结构和操作流程 普通车床结构 CA6140型普通车床的主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠丝杠和床身。 主轴箱：又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值就会降低。 进给箱：又称走刀箱，进给箱中装有进给运动的变速机构，调整其变速机构，可得到所需的进给量或螺距，通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。 丝杠与光杠：用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜板箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进工件的其他表面车削时，只用光杠，不用丝杠。同学们要结合溜板箱的内容区分光杠与丝杠的区别。 溜板箱：是车床进给运动的操纵箱，内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构，通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动，通过丝杠带动刀架作纵向直线运动，以便车削螺纹。刀架、尾架和床身。 普通车床附件 1.三爪卡盘（用于圆柱形工件），四爪卡盘（不规则工件） 2.活顶尖（用于固定加工件） 3.中心架（稳定加工件） 4.跟刀架 SAJ普通车床变频器应用的主要特点 1、低频力矩大、输出平稳 2、高性能矢量控制 3、转矩动态响应快、稳速精度高 4、减速停车速度快 5、抗干扰能力强 普通车床操作规程 1.开车前的检查 1.1根据机床润滑图表加注合适的润滑油脂。 1.2检查各部电气设施，手柄、传动部位、防护、限位装置齐全可靠、灵活。 1.3各档应在零位，皮带松紧应符合要求。 1.4床面不准直接存放金属物件，以免损坏床面。 1.5被加工的工件、无泥砂、防止泥砂掉入拖板内、磨坏导轨。 1.6未夹工件前必须进行空车试运转，确认一切正常后，方能装上工件。 2.普通车床操作程序 2.1上好工件，先起动润滑油泵，使油压达到机床的规定，方可开动。 2.2调整交换齿轮架，调挂轮时，必须切断电源，调好后，所有螺栓必须紧固，扳手应及时取下，并脱开工件试运转。 2.3装卸工件后，应立即取下卡盘扳手和工件的浮动物件。 2.4机床的尾架、摇柄等按加工需要调整到适当位置，并紧固或夹紧。 2.5工件、刀具、夹具必须装卡牢固。浮动力具必须将引刀部分伸入工件，方可启动机床。
三初探 随着导数内容进入新教材，函数的研究范围也随之扩大，用导数的方法研究三次函数的性质，不仅方便实用，而且三次函数的性质变得十分明朗，本文给出三次函数的三大主要性质. 1 单调性 三次函数)0()(23>+++=a d cx bx ax x f , (1) 若032 ≤-ac b ，则)(x f 在),(+∞-∞上为增函数； (2) 若032>-ac b ，则)(x f 在),(1x -∞和),(2+∞x 上为增函数，)(x f 在),(21x x 上为减函数，其中a ac b b x a ac b b x 33,332221-+-=---=. 证明 c bx ax x f ++=23)('2, △=)3(412422ac b ac b -=-， (1) 当0≤? 即032 ≤-ac b 时，0)('≥x f 在 R 上恒成立， 即)(x f 在),(+∞-∞为增函数. (2) 当0>? 即032 >-ac b 时，解方程0)('=x f ，得 a ac b b x a ac b b x 33,332221-+-=---= 0)('>x f ?1x x <或2x x > ?)(x f 在),(1x -∞和),(2+∞x 上为增函数. ?<0)('x f 21x x x <+++=a d cx bx ax x f , (1) 若032≤-ac b ，则)(x f 在R 上无极值； (2) 若032>-ac b ，则)(x f 在R 上有两个极值；且)(x f 在1x x =处取得极大值，在2x x =处取得极小值.
1 复合超硬材料简介 1.1 复合超硬材料基本情况 金刚石和立方氮化硼等材料由于其极高的硬度，统称为超硬材料，具有硬度高、耐磨和热传导性能好、热膨胀系数低等优异性能。 目前，超硬材料主要分为单晶超硬材料和聚晶超硬材料（也称为“复合超硬材料”）两类。单晶超硬材料主要为单晶金刚石/立方氮化硼微粉；聚晶超硬材料主要是指以金刚石或立方氮化硼与相关粘结剂经过烧结工艺制备的复合材料。 两类材料的主要区别为：单晶金刚石/立方氮化硼材料的特点为硬度更高、耐热性更好，但尺寸较小，多用于制造锯片等切割工具；聚晶金刚石/立方氮化硼的特点是硬度、耐热性略逊于单晶材料，但是由于聚晶超硬材料是内部结构紧密的金刚石致密体，可以增加工具的切割面积，同时克服了单晶超硬材料由于粘结面积小造成的容易从锯片表面脱落的弊端，具有更高的耐磨性。 总的来说，复合超硬材料相对于传统合金材料具有强大的替代性，市场潜力更大，广泛应用于机械、冶金、地质、石油、煤炭、石材、建筑等传统领域，电子信息、航天航空、国防军工等高技术领域以及汽车、家电等新兴产业。 1.2 复合超硬材料的主要产品用途
当前，复合超硬材料的产品主要分为四类：石油天然气钻头用聚晶金刚石复合片、煤田矿山用聚晶金刚石复合片、聚晶金刚石高品级拉丝模坯和刀具用聚晶金刚石/聚晶立方氮化硼复合片。 （1）石油天然气钻头用聚晶金刚石复合片 石油天然气聚晶金刚石复合片是由无数微小金刚石颗粒和粘结 剂混合组成的切削层和硬质合金衬底层在高温高压下烧结合成的，具有很高强度、硬度、耐磨性、抗冲击性以及良好的自锐性，这些优良特性使其能够应用在岩石的钻探领域。该产品主要作为石油天然气钻头的切削齿，是钻头上起到切削和掘进的核心部件。 （2）煤田矿山钻头用聚晶金刚石复合片 由于具有硬度高、耐磨性强、抗冲击韧性良好等特点，复合超硬材料除了可用于制作石油天然气用钻头外，还可用于制作煤田矿山钻头用PCD复合片，其用途并不局限制造于煤田和矿山作业用的钻进和切割工具，还可广泛应用于制造建筑建造、水电工程施工、凿岩破碎、公路修补等众多领域的钻进工具。 （3）聚晶金刚石高品级拉丝模坯 拉丝模是各种金属线材生产厂家（如电线电缆厂、钢丝厂、焊条焊丝厂等）拉制线材的一种非常重要的易消耗性模具。拉丝模的适用范围十分广泛，主要用于拉拔棒材、线材、丝材、管材等直线型难加
钠的主要性质及其应用 1 颜色密度熔点硬度 银白色，有金属光泽大于ρ（煤油)ρ(水)大于 ρ(钠) 小于100 ℃质地柔软 ２.钠的化学性质 (1)完成上述标号反应的化学方程式。 ①②③④ 提醒:①钠的取用方法:用镊子夹取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切取 黄豆大小的钠,剩余的钠放回原试剂瓶。 ②钠失火的处理：沙土盖灭，不能用水或泡沫灭火器灭火。 (2）钠与含有酚酞的水反应的现象及解释。 (3)钠与盐溶液的反应。 错误!错误!错误!错误!错误! 如Nａ投入CｕSO4溶液中,反应的离子方程式 为: 。 提醒：①钠与盐溶液反应。 钠与盐溶液（除部分酸式盐溶液外，如NaHＳO4溶液)反应时,先与水反应,生成的氢氧化钠再与盐反应，故不会生成金属单质。如钠投入硫酸铜溶液中,生成氢氧化铜沉淀。 ②钠与熔融盐反应。 钠与一些熔融盐在一定条件下可以发生置换反应得到金属单质,故用于冶炼金属。如金属钛的冶炼： ３.钠的制取、保存及用途 （1)制取:化学方程式为。 (２)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。 (3)用途。①钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂； ②作强还原剂，将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来，如: ; ③用作电光源，制作高压钠灯。 回归教材: 1.取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热，下列现象描述正确的是( ） ①金属先熔化②在空气中燃烧,放出黄色火花③燃烧后得白色固体④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体物质 A．②⑤ B.①②③ ?Ｃ.①④⑤ ? D.④⑤ ２.下列关于钠的叙述，正确的是( ) A.钠是银白色金属,硬度很大 B．金属钠的熔点很高 C.钠的金属活泼性大于铜,能从CuSO4溶液置换出Cｕ D．钠有很强的还原性 ３.(溯源题)判断下列说法是否正确 (1)23 g Na与足量H2O反应完全后可生成NＡ个Ｈ2分子( ） （2）将Nａ块放入水中,产生气体：2Ｎa＋2H２Ｏ=＝=2NaOH＋H2↑( ) （3)钠与CuSO4溶液反应：２Na＋Ｃu2＋==＝Ｃu↓＋２Nａ+( ) (4)钠与水反应:Na＋2H２Ｏ=＝=Na++OH-＋Ｈ2↑(） [题组精练·提考能]题组一钠的性质及应用 １．关于钠的叙述中，不正确的是( ） Ａ.金属钠与水反应生成氢气，但是实验室中不能用金属钠与水反应制备氢气 Ｂ．金属钠放在石棉网上加热时,先熔化成银白色小球,然后剧烈燃烧，发出黄色火焰 Ｃ．金属钠在空气中放置生成氧化钠,在空气中燃烧生成过氧化钠 D．金属钠与氧气反应的产物取决于氧气的用量 2．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体，又有白色沉淀产生的是( ) ①MgＳＯ4溶液②Na２SＯ４稀溶液③饱和澄清石灰水④Ca(HCＯ3)2溶液⑤CuＳＯ4溶液⑥饱和NaCl溶液A．①④⑤⑥ B.③④⑤⑥?C．②④⑤⑥ D.①③④⑥
超硬磨料及其磨具的选择与应用 磨削过程就是磨具中的磨粒对工件的切削过程。选择磨具就是要充分利用磨粒的切削能力去克服工件材料的物理力学性能产生的抗力。由于磨具的品种规格繁多，而每一种磨具都不是万能的切削工具，只有一定的适用范围。因此对每一种磨削工作，都必须适当选择磨具的特性参数，才能达到良好的磨削效果。磨具特性主要包括磨粒、粒度、硬度、结合剂、组织、形状和尺寸。这里从磨具特性方面叙述选择磨具的一般原则。 一.超硬磨料及其磨具 (一)超硬磨料磨具的加工特点 超硬磨料系指金刚石和立方氮化硼均属立方晶系。与刚玉和碳化硅相比，具有硬度高、强度好、颗粒形状好、良好的导热性和低的热膨胀系数等特点。磨削能力强及良好的磨削性能。是非常优异的磨削材料。 由超硬磨料制成的磨具，其磨削性能突出，主要加工特点有： 1．极高的磨料硬度 2．耐磨损性能好 3．形状和尺寸保持性能好 4．能长时间保持磨粒微刃的锋锐性 5．磨削温度低 (二)超硬磨料磨具的特性 1.超硬磨料磨具结构 超硬磨料磨具的结构与普通 磨具不同，其结构形式由工作 层、过渡层和基体三部分组成。 如图一所示。工作层即磨料层， 由金刚石或立方氮化硼磨料、结 合剂及填料组成。是磨具 进行磨削加工的部分。过渡层是 由结合剂和其它材料组成，以保图一超硬磨料金刚石、立方氮化硼磨具结构
证工作层的充分使用，不含超硬磨料，将工作层牢固把持在基体上。近年来，有些厂家取消了过渡层，直接将过渡层把持在基体上。基体是磨具的基本形体，起支承工作层的作用。 2.超硬磨料磨具的特性及标志 ⑴磨料超硬磨料的品种有天然金刚、人造金刚石及立方氮化硼（CBN）。人造金刚石又有多种牌号。人造金刚石、立方氮化硼的品种、代号及适用范围列于表一表一人造金刚石和立方氮化硼品种、代号及适用范围（摘自GB/T6405-1994） ⑵粒度粒度系标志超硬磨料金刚石、立方氮化硼颗粒尺寸的大小。粒度的标记按国家标准的规定，超硬磨料的各粒度颗粒尺寸范围及粒度组成按表二规定。 ⑶结合剂结合剂起着把持超硬磨料和使磨具具有正确的几何形状的作用。超硬磨料磨具的结合剂分四大类，即树脂结合剂(B)、金属(青铜)结合剂(M)，陶瓷结合剂(V)，电镀金属结合剂(M) ⑷浓度浓度是超硬磨料磨具所特有的概念。它表示磨具工作层单位体积中超硬磨料的含量。一般规定为每立方厘米体积中含4.4克拉(1克拉＝0.2g，0.88g/cm3)的超硬磨料磨具的浓度为100%；每增加或减少1.1克拉磨料，则浓度增加或减少25%。不同浓度超硬磨料磨具中磨料含量及代号列于表三。
超硬材料的性能与应用 摘要：本文在超硬材料的基础上讨论了其良好性能及在工业上的应用，同时提出超硬材料在其领域内所应该开发的新应用。重点分析了超硬材料在应用过程中所表现出其他材料所不能替代的性能。本文通过查阅相关文献阐述了超硬材料综述了超硬料的结构及其性能特点,为今后超硬材料在工业上的进一步发展有提供前景。关键字：超硬材料、金刚石、立方碳化硼、性能、应用等 一、超硬材料的简介所谓的超硬材料则是指硬度可与金刚石相比拟的材料。目前使用的超硬材料主要是立方氮化硼与金刚石，但是还是许多超硬材料正在研发中，如碳化硼，富硼氧化物等。金刚石包括天然金刚石和人造金刚石，天然金刚石是目前世界上最硬的工业材料，它具有硬度高、耐磨损、热稳定性能好等特性，而且抗压强度高、散热速率快、传声速率快、电流阻抗、防蚀能力、透光、低热胀率等物理性能，是工业材料中不可替代的材料；人造金刚石是加工业最硬的磨料，电子工业最有效的散热材料，半导体最好的晶片，通讯元器件最高频的滤波器，音响最传真的振动膜，机件最稳定的抗蚀层等等，已经被广泛应用于冶金、石油钻探、建筑工程、机械加工、仪器仪表、电子工业、航空航天以及现代尖端科学领域。 立方氮化硼CBN是硬度仅次于金刚石的材料，但是目前并未发现天然立方氮化硼的存在，工业和日常生活中使用的都是人造的。它具有与金刚石的许多特性相比拟的特点，同时也具有更高的热稳定性和对铁族金属及其合金的化学惰性。它作为工程材料，已经广泛应用于黑色金属及其合金材料加工工业。同时，它又具有优异的热学、电学、光学和声学等性能，在一系列高科技领域得到应用，成为一种具有发展前景的功能材料。 二、超硬材料的性能A）结构组成：金刚石是碳原子按四面体成键方式互相连接，组成无限的三维骨架，是典型的原子晶体。每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体。由于C-C键很强，所以所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以钻石不仅硬度大，熔点极高，而且不导电。氮化硼是立方结构。 B）力学性能：金刚石是目前地球上最硬的物质，莫氏硬度为10。新摩氏硬度15，显微硬度10000kg/mm2，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。较脆，在不大的冲动力下会沿晶形解理面裂开质纯、结晶完好的为3520 kg/m3，一般为3470~3560 kg/m3。具有平行八面体的中等或完全解理，平行十二面体的不完全解理。呈贝壳状或参差状。金刚石具有极大的弹性模量，是自然界最高的磨削材料，弹性模量达90000kg/mm。摩擦系数小，有极高的抗磨能力，因此在金刚石选矿中利用这一特性，采用球磨机、锥形磨矿机来分离金刚石。但金刚石极脆，不能承受正向的外力撞击。硬度高、耐磨性好。 立方氮化硼烧结体的硬度一般在3500~4000Hv，陶瓷；2400 Hv，硬质合金1800 Hv左右。高硬度带来了相当好的耐磨性，一般讲，立方氮化硼的耐磨性是涂层合金的30倍，是无涂层硬质合金的50倍，是陶瓷刀片的15~20倍。C）热学性能：熔点：金刚石熔点达4000℃，在空气中燃烧温度为850~1000℃，在纯氧中720~800℃燃烧，金刚石发出浅蓝色火焰，并转化成二氧化碳。热导率一般为138.16W/(m?K)。但Ⅱa型金刚石的热导率特别高，在液氮温度下为铜的25倍，并随温度的升高而急剧下降。低温时热膨胀系数极小，随温度的升高，热膨胀系数迅速增大。 立方氮化硼在1370o以上才开始由立方晶体向六方晶体转化；在1000oC的高温下切削，其表面不会产生氧化，高温下硬度降低程度也比硬质合金和陶瓷刀片小的多，这就为高速切削创造了条件。导热系数为79.54w/m,k，仅次于金刚石，随温度提高，导热系数逐渐增大，有利于散热。D）磁电性能：金刚石为无磁性重部分矿物(p>2.9)因此在选矿中不能采用电
三次函数的图象与性质 河源市河源中学 钟少辉 三次函数()f x =32(0)ax bx cx d a +++≠是中学阶段一个重要的函数，已经成为高考的高频考点。本文研究了三次函数的图象，并且得到它的几个性质，以及例说性质的应用。 已知三次函数：32(0)y ax bx cx d a =+++≠定义域(,)-∞+∞ 则232y ax bx c '=++ ， 62y ax b ''=+。由0y '=得 2320ax bx c ++= (1) 依一元二次方程根的判别式知： 1.1若24120b ac ?=-＞ ， 即23b ac ＞。则方程（1）必有两个不相等的实根12,x x ，即三次函数必有两个驻点12,x x （这里不妨设21x x ＞）， 且123()()y a x x x x '=--。由函数极值的判定定理则有： 1.a ＞0 当1(,)()0x x f x '∈-∞时,＞，()f x 单调递增。 当12(,)()0x x x f x '∈时,＜， ()f x 单调递减。当2(,)()0x x f x '∈+∞时,＞ ，()f x 单调递增。 驻点即为极值点，且在两个驻点中值较小的一个点上取得极大值，在值较大的一个点上 取得极小值，且12,x =。 Ⅱ.0a ＜ 情况正好与I 相反，在此不再赘述。 由以上讨论知：1223b x x a +=-，而由0y ''= 得33b x a =-，因而：6()3b y a x a ''=+，当a>0， (,)3b x a ∈-∞- 时，()0f x ''＜，曲线是（向下凹） 。(,)3b x a ∈-+∞时，()0f x ''＞曲线是（向上凹）。当 0a ＜， (,)3b x a ∈-∞-时，()0f x ''＞，曲线是（向上凹），(,)3b x a ∈-+∞时，()0 f x ''＜曲线是（向下凹）。 所以，无论a 的正负，3x 为曲线拐点的横坐标，且12 32 x x x += 即：曲线拐点的横坐标为两极值点（或二驻点）连线的中点 通过以上的讨论知：三次函数3 2 y ax bx cx d =+++，当23b ac ＞时，其图形的一般形状见 图1。 图1 0a > 0a <
第21卷第1期 超 硬 材 料 工 程V o l.21 2009年2月SU PERHA RD M A T ER I AL EN G I N EER I N G Feb.2009超硬材料磨具的研究和发展动态① 万 隆 (湖南大学材料学院,湖南长沙 410082) 摘 要:文章在说明我国经济和科学技术的快速发展,超硬材料磨具行业也取得了长足进步的基础上,介 绍了一些新材料、新生产工艺和新装备被引进我国超硬材料磨具的生产和研究中来,促进了我国超硬材料 磨具行业的发展和技术进步;并展望了磨具的发展方向。 关键词:超硬材料磨具;磨具结合剂;综述;磨具制备新工艺;磨具的发展方向 中图分类号:TQ164 文献标识码:A 文章编号:1673-1433(2009)01-0040-03 Research and develop i ng trends of superhard ma ter i a l gr i nd i ng tools W AN L ong (Colleg e of M a teria l S cience and E ng ineering in H unan U n iversity,Chang sha410082,Ch ina) Abstract:B ased on the illu strati on of the great p rogress of the indu stry fo r sup erhard m a2 terial grinding too ls w ith the rap id developm en t of Ch inese econom y and scien tific techno l2 ogy,it has in troduced that som e new m aterials,new p roducing techn iques w ith new e2 qu i pm en ts have been i m po rted to p roducti on and research of sup erhard m aterial grinding too ls in Ch ina,w h ich w ill p rom o te the developm en t of sup erhard m aterial grinding too l indu stry in Ch ina w ith its techn ical p rogress.T he develop ing trends of grinding too ls have also been p ro sp ected. Keywords:sup erhard m aterial grinding too ls;grinding too ls b inder;review;new m anu2 factu ring techn iques fo r grinding too ls;develop ing trends of grinding too ls 超硬材料磨粒最主要的用途是制备工具,而所制备的工具又以磨具为主,超硬材料磨具在超硬材料工具的总量中占80%以上。 近年来,随着我国经济和科学技术的快速发展,超硬材料磨具行业也取得了长足的进步,一些新材料、新生产工艺和新装备被引进超硬材料磨具的生产和研究中来,促进了超硬材料磨具的发展。近年来超硬材料磨具研究的热点有以下几方面: 1 对磨具结合剂的研究 在磨具中,结合剂的性能是决定磨具性能尤其是砂轮性能的主要因素之一。1.1 微晶玻璃结合剂 微晶玻璃与陶瓷相比,内部缺陷少,其中的结晶尺寸细小,因而强度高,并且微晶玻璃可以采用玻璃的制备工艺。微晶玻璃有较低的熔点,能在700℃～850℃烧成,对磨料浸润性好,故比较适合作为c BN 砂轮结合剂使用,微晶玻璃结合剂中能形成大量微小的晶体,具有高耐磨、高抗拉强度等性能。 采用微晶玻璃作为砂轮结合剂的关键技术在于微晶玻璃的基础配方确定、晶核剂的选择以及二次晶化的条件控制。基础配方决定了玻璃中是否能够形成晶体,是否能够对磨料有较好的浸润和较低的熔化温度;晶核剂主要起诱导结晶作用,对玻璃中产生的晶体数量及形成的晶体形态产生影响。二次晶化条件主 ①收稿日期:2008-06-15 作者简介:万 隆(1956-),男,教授,博士生导师,主要从事材料科学方面的科研和教学工作。
毕业论文 题目：普通车床加工零件过程 姓名： 专业班级： 实习单位： 指导教师： 完成日期：2012年3月10日 2012年 3 月10 日
摘要 本文主要是通过对一个工件加工的加工工艺和步骤，使更多人了解并掌握普通车床的使用和功能。普通车床主要是应用于轴类工件的加工，集中包括了外圆面，内圆面，圆弧面，锥形面以及螺纹的加工。它是现代工业加工中不可或缺的加工机器。 论文中说的是使用普通车床对一根圆柱形毛坯料加工的工艺及过程。其中主要涉及了外圆面的加工，平端面，圆弧面的加工，锥形面的加工，退刀槽的加工等。还介绍了加工不同的外形所需要到的刀具，及当面对一个毛坯时应该采用怎样的工艺来对其进行加工。，以及加工的先后顺序，然更多的人了解到普通车床的魅力所在。 关键词：刀具；锥形面；圆弧面；螺纹；车削速度
目录 摘要 .................................................................................................................................................... - 2 -第一章编写加工工艺...................................................................................................................... - 4 - 第二章开始加工零件.. (6) 第一节选毛坯车外圆 (6) 第二节车螺纹 (12) 第三节切断 (13) 第三章检验工件 ............................................................................................................................. - 14 -参考文献 .......................................................................................................................................... - 15 -