6人造金刚石复合片合成用金属杯材料的初步研究(参考模板)

人造金刚石硬质合金复合片项目简介一、项目概述金刚石具有极其优异的力学、电学、热学、声学和光学等性质。

其优异的力学性能突出地表现在其硬度在已发现的材料中最高的，可达到1000kg/mm2，加之其磨擦系数非常小（约0.05），因而可用作切削刀具、钻头、轴承、压模、拉丝模、精密量具的涂层等，不仅提高使用寿命，还可提高加工精度。

从而大大提高机械加工效率。

在硬质合金基体上利用高温高压烧结一层厚度为0.5-0.7mm的金刚石微粉形成硬质合金-金刚石复合材料，称之为聚晶金刚石复合片（Polycrystalline Diamond Compacts，简称PDC）刀具材料。

由于它既具有金刚石的高硬度和强度同时又具有硬质合金韧性，被广泛应用于石油地质钻头、拉丝模具、以及有色金属及其合金、木工材料、陶瓷材料、复合材料的精密及半精密的连续或断续切削加工，已经或正在全面取代天然或人造大颗粒金刚石单晶刀具和传统硬质刀具（如硬质合金刀具、涂层刀具、陶瓷刀具等）。

随着现代制造业尤其是汽车制造业的快速发展，PDC超硬刀具材料的生产及应用也在超常速增长。

据有关资料报导，八十年代末期PDC刀具全球销售额仅为50万美元，至1997年PDC刀具销售额已达2.3亿美元。

其中大部分（约60%）用于汽车零件的切削加工，其次，PCD刀具近30%用于木工刀具。

国内PDC刀具市场已超过1亿元人民币，其厂家主要分布在上海、北京、深圳、西安、郑州、长沙、廊坊等地。

这些厂家一般采用国外G·E公司、Beer's公司复合片原材料，目前自主开发PDC超硬刀具材料的国内厂家很少。

随着我国国内机床工业面临着升级换代，新的加工技术如CNC及数控机床将得到普遍广泛使用。

可以预言，可实现高效率、高稳定性、高精度，长寿命的PDC超硬刀具的应用也会日益普及，PDC超硬刀具材料的市场发展前景十分看好。

本项目属于国家技术经济政策鼓励重点发展的两个高新技术产业领域：其一是新材料产业，本项目的原材料超硬材料属于新材料；其二是现代先进制造业，本项目产品是现代制造业必不可少的新型先进加工工具。

人造金刚石研究报告摘要：人造金刚石是一种通过人工合成方式制备的具有类似天然金刚石结构和性质的新材料。

其在颜色、硬度和耐磨性方面具有突出优势，并且具有广泛的应用前景。

本报告对人造金刚石的制备方法、性质以及应用进行了综述，并对其未来发展方向进行了展望。

1.引言金刚石是一种具有超高硬度和优异物理性质的自然矿物，然而，其稀缺性和高价值限制了其应用范围。

人造金刚石的问世填补了市场需求与供给之间的空白，为不同领域的应用提供了更多可能性。

2.人造金刚石的制备方法人造金刚石的制备方法主要包括高温高压法、化学气相沉积法和其他化学合成方法。

高温高压法是最早被使用的方法之一，通过在高温高压条件下模拟地壳中金刚石的形成过程制备人造金刚石。

化学气相沉积法则是将金属催化剂与烃类原料放置在高温高压下进行反应制备金刚石。

其他化学合成方法则采用不同的化学反应路径，在较低温度和压力条件下制备金刚石。

3.人造金刚石的性质人造金刚石的性质类似于天然金刚石，具有极高的硬度、热导率和光学透明性。

然而，人造金刚石也有其不同之处，如杂质含量较高、晶体结构略有差异。

人造金刚石的硬度和耐磨性使其在工业领域中有着广泛的应用，例如用于切削工具、磨料、光学器件等。

4.人造金刚石的应用人造金刚石因其独特的性质在多个领域得到了应用。

在切削工具领域，人造金刚石可制成高速切削刀具，用于加工硬质材料；在电子学领域，人造金刚石具有优异的热导率和绝缘性能，可用于制备高功率电子设备的散热材料；在光学领域，人造金刚石可用于制备光学窗口、透镜和激光器件等。

5.人造金刚石的未来发展随着科技的进步和人造金刚石制备技术的不断发展，人造金刚石在未来有着广阔的应用前景。

研究人员正在尝试改进制备方法，提高人造金刚石的质量和晶体尺寸，以满足不同应用需求。

此外，人造金刚石的微纳加工技术也是一个研究的热点，将有助于人造金刚石在纳米器件和生物医学领域的应用。

结论：人造金刚石作为一种新的材料，在颜色、硬度和耐磨性方面具有突出优势，并且具备多种应用潜力。

关于人造金刚石的制备与合成1目的与意义钻石,就是珠宝中的贵族,它通明剔透,散发着清冷高贵的光辉,颇有“出淤泥而不染的气质。

钻石亦被称为金刚石,就是自然界最坚硬无比的物质,人造金刚石不仅可以加工成价值连城的珠宝,在工业中也大有可为。

它硬度高、耐磨性好,可广泛用于切削、磨削、钻探;由于导热率高、电绝缘性好,可作为半导体装置的散热板;它有优良的透光性与耐腐蚀性,在电子工业中也得到广泛应用。

1、制造树脂结合剂磨具或研磨用等2、制造金属结合剂磨具、陶瓷结合剂磨具或研磨用等3、制造一般地层地质钻探钻头、半导体及非金属材料切割加工工具等4、制造硬地层地质钻头、修正工具及非金属硬脆性材料加工工具等5、树脂、陶瓷结合剂磨具或研磨等6、金属结合剂磨具、电镀制品。

钻探工具或研磨等7、剧切、钻探及修正工具等[1]2设计基本原理石墨在一定的温度与压强下就是会发生结晶变态从而变成金刚石,且石墨的温度与压强要在金刚石的热稳定性区域内,其动力学要满足一定的关系。

3设计内容(方案)3、1原材料的选择金刚石就是石墨结晶变态产生的,其石墨就是主要原料,转变过程的反应压力与温度必须不低于190 000kg/cm2 与∽3900℃[2],这一推测的正确性已为实验所证实。

不过目前要得到这样高的压力与温度的设备就是非常困难的。

所以需要加入触媒材料来降低石墨的活化能。

3、2制备与合成方法3、2、1压力控制人造金刚石压机生产工艺要求加压控制根据合成材料的不同分2～6段超压、保压,超压到90 MPa左右,再保压几分钟后卸压,完成一个工序,时问为几分钟到十几分钟。

可根据工艺要求任意设为多段,由现场人机界面随时输入修改。

加压闭环控制系统将压力传感变送器所测的油液压力信号与计算机中预设的压力控制工艺曲线进行分析比较,经过高级控制算法处理后,控制液压泵组与液压阀组的工作状态,使系统的压力工作状态跟踪给定压力工艺曲线。

被控对象油路压力就是由电动机带动增压器增压的,要求系统在几分钟内将油路压力从lO Pa 左右分几段提升到90 MPa左右,并且超调不能大于0.3 MPa。

人造金刚石生产建设项目可行性研究报告范文【项目可行性研究报告】一、项目背景和目的人造金刚石是一种用于磨料、磨具和切割工具等领域的重要材料，具有硬度高、耐高温性能好等优点，在工业生产中有着广泛的应用。

本报告旨在对人造金刚石生产建设项目进行可行性研究，明确项目的可行性，并给出相应的建设和运营方案，以便为投资者做出决策提供参考。

二、市场需求分析目前，国内外人造金刚石市场需求量巨大，尤其在高精密加工行业的需求更为突出。

随着我国制造业的快速发展，人造金刚石的市场潜力将进一步释放。

同时，传统的天然金刚石资源逐渐减少，人造金刚石的市场占有率也在不断提升。

三、项目规划1.项目建设内容本项目计划建设一条具有年产量10万克拉的人造金刚石生产线，主要包括原料准备、合成、成品加工等工艺流程。

2.投资估算根据项目规划，初步估算项目总投资约为5000万元，其中包括场地建设、设备购置、原材料采购、生产线搭建等成本。

3.产能和销售预测建设完成后，项目每年可提供10万克拉的人造金刚石。

根据市场需求和相关行业发展趋势，预计项目运营后的销售收入可达到3000万元。

四、技术和经济可行性分析1.技术可行性2.经济可行性（1）投资回报率分析：根据初步估算，项目的年销售收入为3000万元，净利润约为1500万元。

因此，投资回报率可达30%以上。

（2）财务评价指标分析：通过对项目进行现金流量分析、偿债能力分析、资本收益率分析等指标分析，预计项目可实现稳定盈利。

五、风险分析1.市场风险：受市场需求变化和其他竞争对手的影响，项目的销售收入存在一定的不确定性。

2.技术风险：人造金刚石生产需要一定的技术支持，如果技术上存在问题，可能会导致成品质量不达标。

3.资金风险：项目需要大量的资金投入，资金的筹措和利用情况将直接影响项目的发展和生产能力。

六、环境影响评价本项目生产过程属于绿色生产，不会对环境造成重大污染。

同时，项目建设和运营过程中将积极采取环保措施，以保护当地环境。

人工合成金刚石初步调研报告人造金刚石是用超高压高温或其他人工方法，使非金刚石结构的碳发生相变转化而成的金刚石。

与天然金刚石相比，它具有生产成本低，应用效果好的优点。

由于非金属材料和其他硬脆材料，如大理石、花岗石、耐火材料、玻璃、陶瓷、混凝土等加工工业的发展，对锯片、钻头用金刚石质量的要求越来越高，需求量越来越大，目前世界上工业用金刚石的85% 以上已由人造金刚石代替。

1.我国人造金刚石产业现状1.1人造金刚石在新兴行业领域内的应用有望进一步拓展，随着人造金刚石品级的不断提升，其优良的性能有望在高新技术领域得到更广泛的应用，如可用于航空仪表轴承、雷达波导管、光学器件、高能烟速器等精密仪器的加工；可用于单晶硅、多晶硅0.1-0.2mm厚度片的切割、磨削、卫星太阳能电池板等高效精密加工；可用于计算机芯片等大规模集成电路的微细精密切割、开槽、背面减薄、纳米金刚石抛光等加工；高纯大单晶金刚石也可以制作用于动力压缩试验的高强度光学窗、非常环境中某些装置的窗孔及研究核聚变能源的构件等等。

1.2 我国人造金刚石市场高品级金刚石所占比例较低，附加值提升空间大目前国内超硬材料与制品产值大约在1:3～1:6之间，随着下游超硬材料制品市场规模的不断增长，超硬材料的市场前景十分广阔。

高品级金刚石的市场需求占整个市场的比例大约为60%～70%，按照目前国内技术水平生产的金刚石产品，高品级金刚石所占比例偏低，只有25%～30%左右，与60%的市场需求相对照，缺口为30%～35%。

由于我国金刚石制品的整体技术与质量水平落后于发达国家，用于电子、汽车、家电、数控加工等行业用的高档产品90%以上依赖进口。

1.3 未来金刚石需求增长，价格平稳回升未来几年我国人造金刚石的市场需求量仍可以保持在年均复合增长15%以上。

根据行河南球磨机业协会统计数据，2001年-2009年国内人造金刚石产销量由16亿克拉增长到54亿克拉，年均复合增长16.4%左右。

新型超硬材料的制备及其应用研究随着科学技术的不断发展，超硬材料得到了广泛的应用，特别是在高科技领域中，比如机械加工、矿山勘探、切割等领域中，它都是必不可少的重要材料。

超硬材料的种类很多，综合性能也都不同，但其中最为优秀的是人造单晶金刚石和立方氮化硼（CBN）。

这两种材料不仅非常硬，而且起到了很好的磨损和高温抗性效果，能够用于切削各种金属材料。

那么，怎样制备这两种超硬材料呢？1. 人造金刚石的制备人造金刚石是一种由计算机质控超高压高温合成设备，利用高温和高压下，模拟地球内部的物理和化学条件，在钴、铁等催化剂的作用下，由碳质原料制造的一种物质。

它是目前公认的硬度最大的材料，因此被广泛应用于科技领域，如金刚石车刀片、部分化工、光学仪器等。

制造金刚石的步骤主要为两个：一是原料的配置和制备；二是高压高温下的合成过程。

原料的选择非常重要。

金刚石的原料是高纯度的碳质原料，因此，要进行选矿或人工纯化，通过加热、脱氧等处理方式来降低其杂质含量。

在金刚石原料的选择上，目前常用的有天然金刚石、纳米金刚石、聚结金刚石、CVD金刚石等。

高压高温下的制备过程大致流程如下：先将原料导入装置中，上面放置着高压高温合成仪，通过仪器中的温度计、压力计等设备来控制反应条件，实现高压环境下的形成，最终制造出单晶金刚石。

2. 立方氮化硼的制备立方氮化硼（CBN）是一种用于硬质合金刀具刀片、涂层和其他高级功能材料的重要材料。

其硬度也非常高，与金刚石相当，但其耐磨性、耐腐蚀性和热稳定性更佳。

制备CBN需要高温高压，但与金刚石不同的是，CBN的添加剂不催化转化，导致需要相当长时间才能形成CBN结构。

通常采用的是难熔合金坩埚中的电弧熔炼或高压高温合成方法。

制备立方氮化硼的关键在于保证材料纯度的同时实现晶格结构控制。

通过控制熔炼温度、压力和碳、氮的浓度等条件，可以控制材料的晶格结构。

在实际生产中，市场上的CBN经常与颗粒大小有关。

小颗粒的CBN更适合制作涂层、涂膜和其他高级材料，而大颗粒的则更适用于制造高性能的超硬刀具。

人造金刚石概论范文人造金刚石（synthetic diamond），又称合成金刚石，是一种人工合成的仿制自然金刚石的材料。

自从20世纪50年代以来，人造金刚石的制造技术不断发展，已经成为宝石、工具和各种高科技应用领域的重要材料。

本文将介绍人造金刚石的历史、制造方法、性质以及应用领域等方面的内容。

历史：人造金刚石的历史可以追溯到18世纪。

在1797年，英国化学家布伦克斯（James Hall）首次尝试用铁炉石（iron pyrite）来制造人造金刚石，但失败了。

到了19世纪30年代，瑞典科学家纳斯特伦（Akest Karzen）发现了碳电弧炉（carbon arc furnace）方法，成功制备了一小颗人造金刚石。

随后的几十年里，人造金刚石的制造技术得到了不断的改进与发展，特别是经过1954年科学家霍华德·特帕特（Howard Tracy Hall）发明的高压高温方法（High Pressure High Temperature, HPHT）的研究，人造金刚石的质量得到了极大的提高。

制造方法：高压高温法是一种常见而古老的制造方法，也是目前生产量最大的方法之一、该方法的原理是在高温下，利用金刚石在高压下稳定的特性，通过将钻石种子放入到石墨胆红素中，再施加高压和高温，使其在金刚石晶体的基底上生长。

该方法可以制造出大尺寸、高质量的人造金刚石。

化学气相沉积法是一种相对较新的制造方法，可以用来制造触顶堆垛金刚石（polycrystalline diamond, PCD）和厚膜金刚石（thick film diamond）等。

该方法通过在反应室内引入含有碳气体的化学气体，并在高温下使其解离成碳原子，进而在衬底上沉积成金刚石晶体。

该方法具有操作简便、可控性强等优点，可以制造出特殊形状和组织结构的人造金刚石。

性质：人造金刚石与天然金刚石在结构上基本一致，都是由完全结晶的碳构成。

因此，人造金刚石具有许多与天然金刚石相似的性质，如硬度高、热导率好等。

金刚石复合片的合成工艺技术研究金刚石复合片是一种由金刚石和其他材料组成的复合材料，在工业领域中具有广泛的应用。

金刚石作为一种硬度极高的材料，具有优异的耐磨性和耐高温性能，然而其脆性较高，容易发生裂纹和断裂。

为了克服金刚石的脆性问题，提高其使用寿命和工作性能，研究人员开始探索金刚石与其他材料的复合加工技术。

金刚石复合片的合成工艺技术主要包括三个步骤：底材制备、金刚石合成和金刚石复合。

底材的选择对金刚石复合片的性能具有重要影响。

常见的底材有硬质合金、陶瓷和金属等。

硬质合金底材具有较高的硬度和耐磨性，能够提供良好的支撑作用；陶瓷底材具有优异的耐高温性能，能够有效减少金刚石与底材之间的热膨胀不匹配问题；金属底材则具有良好的导热性能，能够提高金刚石复合片的散热能力。

底材的制备需要考虑其与金刚石的化学相容性和热膨胀系数等因素。

金刚石的合成是金刚石复合片制备的关键步骤。

金刚石的合成方法主要有高温高压合成法、化学气相沉积法和热解石墨法等。

高温高压合成法是目前最常用的金刚石合成方法，通过在高温高压条件下使石墨转变为金刚石。

化学气相沉积法采用化学气相沉积技术，在金属基底上沉积金刚石薄膜。

热解石墨法则是将石墨材料加热至高温，使其分解生成金刚石。

这些合成方法各有优缺点，需要根据具体应用需求选择合适的方法。

金刚石复合是将金刚石与底材进行连接，形成一体化的金刚石复合片。

金刚石与底材之间的连接方式有焊接、电镀和粘结等。

焊接是将金刚石与底材进行熔接，形成强固的连接。

电镀是在底材表面电镀一层金属，然后将金刚石镶嵌在金属层上。

粘结则是使用粘合剂将金刚石与底材粘结在一起。

这些连接方式各有优劣，需要根据具体应用场景进行选择。

金刚石复合片的制备过程中还需要考虑金刚石的配比和制备工艺参数等因素。

金刚石的配比可以根据具体应用需求进行调整，以获得最佳的性能。

制备工艺参数包括温度、压力、时间等，对金刚石的合成和复合过程具有重要影响。

合理选择和控制这些参数，能够提高金刚石复合片的质量和性能。

高品级、高性能人造金刚石合成材料及工艺实验研究一、前言当前，超硬材料行业市场竞争激烈，随着国内人造金刚石单次合成效率提高，金刚石单晶价格一降再降，国内各个金刚石生产厂家或凭借其技术实力，自主研发或凭借雄厚经济实力进行技术买断等方式，完毕了金刚石合成材料自主生产化，实现了其产品特色化、优质化，把握了市场竞争积极权，增强了市场竞争力。

本文重要通过不同材料配比合成实验、不同合成工艺对比分析，摸索一种能合成出具备晶日特色高品级、高性能人造金刚石合成材料以及与材料相适合合成工艺。

通过此项实验研究解决高品级、高性能人造金刚石合成材料自主化生产，同步通过合成工艺研究，实现两面顶合成技术向六面顶合成技术转化，从而实现高品级、高性能人造金刚石生产自产化。

二、实验办法1）合成设备：采用φ500mm及φ600mm缸径压机进行合成实验，该设备采用国内先进工业控制机自动控制，具备压力、温度动态跟踪补偿，位移精准测定，恒功率输出，功率补偿随电网电压实现功率自动化补偿控制并图形显示功能。

2）实验用原材料：●粉末成型复合传压介质：叶腊石块选取关系到合成密封性、合成压力，在叶腊石块优选中充分借鉴了直接加热白云石衬套，由于白云石具备优良保温性和不发生相变特性，因而叶腊石块内复合白云石，同步复合衬套又可提高压力运用率。

经重复实验拟定新材料合成用叶腊石块为：●加热介质选取：作为合成腔体发热元件，直接关系到温度场建立。

优选加热介质（石墨材料密度、厚度），通过变化石墨纸密度、厚度达到加热均匀，使合成腔内保持稳定温度场。

重要实验采用密度1.33石墨纸进行，重要考虑为1.33密度加热介质合成稳定，重复性良好。

●导电钢圈、双色环选取：计算合成用原副编电流，采用导电面积法计算导电钢圈截面，配合叶腊石、白云石构成双色环。

●屏蔽、绝缘材料选取：绝缘杯在合成中起绝缘、屏蔽作用，用于合成柱间接加热，其直接与合成柱接触，其中成分、杂质将影响到金刚石品质及黑颗粒状况，在选取屏蔽材料时对白云石、氧化镁材料进行了对比。

金刚石材料的制备和应用研究金刚石被誉为世界上最硬的材料，具有高强度、高导热性和高化学稳定性等优异性能，是一种重要的工程和高科技材料。

本文将从金刚石材料的制备和应用入手，探讨其在多个领域的广泛运用。

一、金刚石的制备金刚石的制备方法主要有自然资源采集、人工合成以及转化方法等。

其中，自然资源采集是从事钻石开采的矿山中获取天然金刚石，而人工合成则是通过化学气相沉积（CVD）、高温高压（HPHT）和热解等方法人工生长金刚石晶体。

这些方法由于能够控制金刚石生长过程和基质的质量，因而生长出来的人造金刚石质量稳定、性能优良，是工业领域中广泛使用的金刚石材料。

二、金刚石在机械加工中的应用金刚石作为工业材料的重要应用方向是机械加工，如切割、磨削和钻孔等。

金刚石刀具的使用寿命长，能够在较长时间内保持高效的切割、磨削和钻孔性能。

同时，金刚石的硬度极高，因此可以切割耐火材料、非金属材料、半导体等高难度材料，广泛应用于半导体、航天、船舶、汽车等领域，在工业生产中为制造高质量产品提供了保障。

三、金刚石在电子领域的应用金刚石材料在电子领域应用越来越广泛。

由于其高导热性，能够有效地降低电子元器件的温度，因此金刚石被广泛应用于高功率微波元器件、辐射探测器、高频电子元器件等。

同时，金刚石还被用作光学窗口材料，大大提高了光学设备的工作效果。

四、金刚石在环保领域的应用目前，金刚石还被用作环保领域的材料，主要是用于处理污水和废气。

纳米金刚石膜具有高比表面积和电性能，可以吸附并分解污染物，通过纳米金刚石膜的选择性渗透性，可以使废水中的有用金属离子得到回收，达到废物资源化的目的。

五、金刚石在生物医学领域的应用金刚石有着极高的化学稳定性和生物相容性，因此在生物医学领域也有着广泛的应用。

金刚石有很好的生物相容性和优异的生物配偶体材料性质，可用于体内部位的人工修复和替代，特别在人工关节、牙科材料及其他技术中有着广泛的应用。

六、总结综上所述，金刚石材料在工业、电子、环保和生物医学等领域都有着广泛的应用，其强大的物理性质和优异的化学稳定性使其在众多领域中都有着不可替代的地位。

自己对金钢石合成操作的认识作文作文一
《神奇的金刚石合成》
小朋友们，你们知道金刚石吗？它可厉害啦！
金刚石呀，就是我们常说的钻石。

那你们知道它是怎么被合成出来的吗？
我来给你们讲讲吧！合成金刚石就像是一场魔法。

科学家们会准备一些特殊的材料，就好像是给魔法变戏法准备道具一样。

比如说，他们会用石墨，这石墨就像是金刚石的“小种子”。

然后把这些材料放到一个特别厉害的机器里，这个机器就像一个超级大的魔法盒子。

在这个魔法盒子里，有很高很高的温度和很大很大的压力。

就好像把这些材料放到了一个超级热的大烤箱里，还被压得紧紧的。

经过一段时间后，哇！石墨就变成了闪闪发光的金刚石啦！
是不是很神奇呀？
以后我长大了，也要去研究怎么合成更漂亮的金刚石！
作文二
《我眼中的金刚石合成》
小朋友们，今天我要和你们说一说金刚石的合成。

你们见过金刚石吗？它亮晶晶的，可漂亮啦！
那你们想不想知道它是怎么来的呢？
其实啊，合成金刚石就像是做一个超级有趣的实验。

科学家们会把一些小小的东西放进一个大大的机器里。

这个机器会变得非常非常热，热得就像夏天的大太阳。

而且里面的压力也特别大，就好像有好多好多只大象在上面踩。

在这样的环境里，那些小东西就会慢慢地变呀变，就变成了珍贵的金刚石。

比如说，就像一颗小小的种子，在温暖的土里，经过阳光和雨水的照顾，慢慢长成了一朵漂亮的花。

金刚石的合成也是这样神奇的过程。

我觉得科学家们真的太厉害啦，能做出这么神奇的事情！
你们觉得呢？。

金刚石复合片的性能检测及发展趋势发布时间：2009-5-9金刚石复合片(polycrystalline diamondcompact PDC)作为一种新型复合材料,其发展历史仅有十几年,但其应用范围已发展到各行各业,广泛地应用于地质钻探、非铁金属及合金、硬质合金、石墨、塑料、橡胶、陶瓷和木材等材料的切削加工等领域。

它的表层为金刚石粒度不同的粉末烧结而成的多晶金刚石,具有极高的硬度、耐磨性和较长的工作寿命;底层一般为钨钴类硬质合金,它具有较好的韧性,为表层聚晶金刚石提供良好的支撑,且容易通过钎焊焊接到各种工具上。

目前国内外一般都采用超高压高温烧结的方法制造聚晶金刚石-硬质合金复合片。

由于它的使用范围扩大,对其性能的要求提高,因而相应的性能检测方法也经过了一个快速的发展过程,在检测的准确性和有效性方面都趋于成熟。

1金刚石复合片的性能金刚石复合片之所以应用如此广泛,主要是因为其具有其他材料无与伦比的优越的性能。

(1)高的硬度和耐磨性(磨耗比)。

复合片的硬度高达10 000 HV左右,是目前世界上人造物质中最硬的材料,比硬质合金及工程陶瓷的硬度高得多。

由于硬度极高,并且各向同性,因而具有极佳的耐磨性。

一般通过磨耗比来反映复合片的耐磨性,在20世纪80~90年代中期,复合片磨耗比为4~6万(国外为8~12万); 20世纪90年代中期至现在,复合片的磨耗比为8~30万(国外10~50万)。

(2)热稳定性。

复合片的热稳定性确定了其使用范围,复合片的热稳定性[2]即为耐热性,与其强度和磨耗比一样,是衡量PDC质量的重要性能指标之一。

耐热稳定性是指在大气环境(有氧气存在)下加热到一定的温度,冷却以后聚晶层化学性能的稳定性(金刚石墨化的程度)、宏观力学性能的变化和对复合层界面结合牢固程度的影响。

热稳定性的变化在750℃烧结以后,国内部分厂家产品表现为磨耗比上升5% ~20%,抗冲击韧性变化不大,部分厂家产品磨耗比下降,抗冲击性能下降,这与各个单位所采用的配方和工艺不同有关,国外复合片的磨耗比和抗冲击韧性烧结前后变化不大。

人造金刚石复合片合成用金属杯材料的初步研究摘要在人造金刚石复合片的合成中，金属杯屏蔽材料对产品的合成有至关重要的作用。

本文在日常生产的基础上，对部分不同材质的金属杯进行了对比分析实验，就常用的几种金属杯材料做出较为科学的判断、选择。

关键词复合片金属杯合成温度控制一、前言人造金刚石复合片是在高温高压条件下，将金刚石和硬质合金复合烧结在一起制成的复合材料，这种材料既有金刚石的高耐磨性，又有硬质合金的抗冲击韧性和可焊性，性能非常优越。

作为性能优异的复合材料，金刚石复合片的出现对石油地质勘探、煤炭开采和机械加工等行业的发展起到了非常重要的作用。

在石油地质勘探、煤炭开采以及工程钻探等方面，过去使用最多的是硬质合金类的钻头、钻具，其钻进效率低、使用寿命短，很大程度上制约了相关行业的发展；而将性能优异的人造金刚石复合片应用到这几个行业领域，就达到了使用寿命延长、钻进效率大幅提高、生产成本明显降低等效果。

同时，随着人造金刚石复合片生产技术的不断发展、提高，以及人们对这种产品的认识的不断提高，现在在一些其他领域如机械加工行业也在逐步使用人造金刚石复合片。

所以，可以预见，未来的人造金刚石复合片的市场前景是十分广阔的。

在人造金刚石复合片在生产过程中，将会用到很多种原材料，包括叶腊石、碳管、盐管、金属杯等等，而这些原材料的选择在很大程度上就直接决定了所生产的人造金刚石复合片的质量。

在人造金刚石复合片用到的所有合成材料中，和金刚石微粉直接接触的金属杯的作用是至关重要的，它不仅起到一个屏蔽保护的作用，防止外部杂质在合成过程中进入到复合片内部，而且它对复合片中钴的扩散及金刚石颗粒的生长、键合都起到很重要的作用。

因此，选择一种合适的金属杯材料，对于整个复合片的合成生产的稳定性及最终产品的质量都有十分重要的意义。

本文主要利用现有生产设备、资源，通过实验，讨论分析几种不同金属材料的屏蔽杯对复合片生产的影响，从而最终选择一种最为合适的材料在生产中使用。

⼈造⾦刚⽯合成⼈造⾦刚⽯合成⼯艺基础⼀、序⾔⼈造⾦刚⽯晶体⽣长技术是最近⼏年才发展起来的⼀门新技术，它与晶体⽣长、结晶学、⾼压、固体物理学、化学热⼒学和化学动⼒学是紧密联系着的，尤其是晶体⽣长和⾼压物理学最为密切。

近代，随着⾼压物理学的深⼊研究和超⾼压技术的迅速发展，⼈造⾦刚⽯晶体⽣长技术也就很快地为⼈们所掌握了。

这⼀研究之所以为世界科学⼯作者给予如此重视，其原因不仅是因为⾦刚⽯硬度在⼯业上具有突出作⽤，更重要的是它具有技术的先进性和经济的合理性(与天然⾦刚⽯⽐较)，以及天然⾦刚⽯是⼀种极其稀有的⾮⾦属矿物，根本不能长期满⾜科学技术飞跃发展的需要要求等客观原因所致。

近百年来，⼈们⼒图能够获得合成⾦刚⽯这⼀强烈愿望，给超⾼压⾼温技术的研究起着极⼤的推动作⽤，如所周知，超⾼压⾼温技术的进⼀步提⾼，不仅对⾦刚⽯合成技术和理论的研究具有实际意义，同时也为促使其它学科(如实验地质学)的深⼊研究和探索新物质开辟了⼴阔途径。

从所发表的有关资料来看，⼈造⾦刚⽯合成技术的研究中⼼已在好些国家建⽴起来，正在⼤⼒展开这⽅⾯的研究⼯作，并取得显著成效。

这⼀技术轮廓虽有透露，但关键性的细节问题仍属保密，有待我国科学⼯作者去研究解决。

因此，我们认为:1.天然⾦刚⽯不能满⾜科学技术发展的要求，必须⾛⼈⼯合成之路；2.从国内天然资源少，需求量多，必须迅速地掌握⼈造⾦刚⽯晶体⽣长这⼀门新技术；3.为了给⼈造⾦刚⽯新品种的发展提供⼀套完整的⼯艺规程，必须在实验室中进⾏创造性的实验研究⼯作；4.为了给实验研究⼯作提供⼀些⽅向性的资料，特将收集到的国外有关⼈造⾦刚⽯合成技术资料，⼯艺资料加以整理分析，编写了“⼈造⾦刚⽯合成⼯艺基础”。

⼆、⼈造⾦刚⽯研究简史1880年英国化学家Hannery，1894年法国著名物理学家Moissan和1935～1940年美国杰出⾼压物理研究者P.W.Bridgman等⼏个著名的和具有代表性的实验，对20世纪50年代⼈们掌握⼈造⾦刚⽯合成技术做出了贡献。