金刚石单颗粒静压强度的测定实验报告

试验1：测定岩石的点荷载强度指标试验目的：1、掌握点荷载仪的工作原理；2、掌握点荷载仪的实用方法及注意事项；3、试验数据的处理。

一、基本原理点荷载试验是将岩石试件置于两个球形园锥状压板之间，对试件施加集中荷载，直至破坏，然后根据破坏荷载求得岩石的点荷载强度。

点荷载强度，可作为岩石强度分类及岩体风化分类的指标，也可用于评价岩石强度的各向异性程度，预估与之相关的其它强度如单轴抗压强度和抗拉强度等指标。

二、仪器设备1、点荷载试验仪：如下图所示，它包括：（1）加载系统，由摇式加压杆、承压框架，球端圆锥状压板组成。

油泵出力一般约为50kN；加载框架应有足够的刚度，要保证在最大破坏荷载反复作用下不产生永久性扭曲变形；球端圆锥状压板球面曲率半径为5mm，圆锥的顶角为60°（见下图），采用坚硬材料制成。

（2）标距测量部分：采用0.2mm刻度钢尺或位移传感器，应保证试件加荷点间的测量精度达±0.2mm。

2、卡尺或钢卷尺；3、地质锤。

三、操作步骤1、试件制备（1）试件分组：将肉眼可辨的、工程地质特征大致相同的岩石试件分为一组，如果岩石是各向异性的（如层理、片理明显的沉积岩和变质岩），还应再分为平行和垂直层理加荷的亚组，每组试件约须15块。

（2）本试验可用岩芯样，规则或不规则岩块样，对不同形状试件的尺寸要求如下：岩芯径向试验，试件的径长比应大于1.0；轴向试验，试件的径长比应等于或小于1.0；不规则岩块样，其长（L）、宽（W）、高（h）应尽可能满足L≥W≥h，试件高度（h）一般控制在0.5~10cm间，使之能满足试验仪器加载系统对试件尺寸的要求，另外，试件加荷点附近的岩面要修平整。

（3）根据试验要求对试件进行烘干或饱水处理。

烘干试件：是在105~110℃温度下烘干12h；饱水试件，是先将试件逐步浸水，按试件高的1/4、1/2、3/4及4/4等份用6h将试件全部浸入水中（如试件高度很小，允许分1/2、1等份浸水），自由吸水48h，然后用煮沸法或真空抽气法饱和试件。

岩石力学与岩体实验指导书及报告（内部资料）矿业工程学院实验总室2011年6月一、实验目的：测定岩石的单轴抗压强度。

二、实验方法：将圆柱体岩石试样放在压力实验机上进行单轴压缩实验，试件破坏瞬间受压面上的极限应力值为该岩石的抗压强度。

（一）实验前的准备工作1、试件制备。

描述和尺寸测量见<变形实验>。

每组试件数根据实际情况而定，但最好不少于三块。

（二）实验步骤1、试件安装将准备好的岩石试件放在压力实验机上、下加压板的中心位置，试件整个断面应与加压板严密接触，若不合要求，应予处理。

2、施加载荷保持恒定的应力速率（50～100N/cm2/s）对试件连续加载至破坏为止，记录破坏载荷数值。

描述试件的破坏情况，描述内容见<岩石抗拉强度实验>。

“施加载荷”部分，并记入记录表3－2内，发现试件初裂后仍能继续承受载荷，应记录出裂时的载荷值。

三、计算岩石的抗拉强度岩石的（单轴）抗压强度按下式计算：c p Aσ=式中：cσ－岩石抗压强度（MPa）；P－试件破坏时施加的最大载荷KN；A－试件横截面积cm2。

一、实验目的：测定岩石的抗拉强度。

二、实验方法：本实验采用劈裂法测定岩石的抗拉强度。

（一）实验前的准备工作：主要是试件的制备、描述和尺寸测量。

（1）采用圆盘试件。

试件直径（D ）为50毫米，厚度（T ）为25毫米（T/D=0.5）。

（2）试件两端面应平等，试件轴心线与断面应垂直，二者的最大偏差均不得大于0.2毫米。

试件表面光滑平整。

试件数目据实际情况而定，但最好不少于10块。

（3）测量试件尺寸。

圆盘试件测直径和厚度。

沿厚度（T ）上、中、下三个部位分别测直径，取三次测量的平均值为试件的直径。

沿预定加载方向上、中、下三个部位测定试件厚度，取三次测量的平均值为试件的厚度。

方片形试件参照圆盘形试件确定规格，测量其尺寸。

（二）试件安装将试件安装于抗拉模具上，要将试件安放在模具的中心线上，避免偏心加载。

高压环境制造金刚石实验报告高压科学实验目的1.了解高压环境的特性2.了解金刚石的制作过程3.了解金刚石的特性实验器材六面顶压机，大液压机，控制台，小液压机，水罐，激光切割机，烘干机，电热恒温鼓风干燥箱，金刚石磨盘，蒸煮箱，真空行星式球磨机实验原理金刚石的特性：硬度极大，化学性质稳定，高导热率，高传热速度，介电常数小，载流子迁移率大，抗强酸强碱腐蚀等等运用大质量支撑原理，对顶砧的大面积端施加压力，由于，S远小于，因此施加压强可以获得远大于他的压强P。

使用六面顶压机，通过调整液压油的压力来对高压腔体施加压力。

将石墨与金属触媒混合，放在5.4GPa，和温度1400C的环境中即可开始转化为金刚石。

具体分为膜生长法和温度梯度法。

前者用于生成生长磨料级金刚石，而后者用于生成宝石级金刚石。

此为静态高温高压法。

此外还有动态超高压高温合成法，低压气相沉淀法。

膜生长法：使石墨饱和溶解于触媒溶液，施加高温高压环境。

借由同一环境下石墨和金刚石的溶解度不同，使溶液过饱和以膜的形式析出在金刚石核上，使之长大。

温度梯度法：在高温高压条件下，高温处碳源石墨转化为金刚石并溶于触媒中，在一定温度梯度驱动下扩散至低温处的晶体中开始生长。

在动态超高温高压合成金刚石的技术中，根据合成金刚石原料的不同可分为三种：1.冲击波法利用高速飞片撞击石墨靶板，使石墨在撞击过程中生成微米级的金刚石颗粒2.爆炸法将石墨与高能炸药混合，在炸药在爆轰的过程中压缩石墨使其变为金刚石3.爆轰产物法利用富养平衡炸药在爆轰时，没有被氧化的碳原子在爆轰瞬间的高温高压条件下经过狙击、晶化等一系列物理化学过程，形成纳米尺度的碳颗粒集团，用氧化剂除去非金刚石相，得到纳米金刚石。

化学气相沉淀法：用微波加热、放点等方法激活碳基气体（如甲烷），使之离解出碳原子和氢原子，碳原子在甲基和氢原子的作用下在固相基片如籽晶上沉积形成金刚石薄膜。

钻石的成核与生长原料研磨将原料放置进玛瑙研磨罐内研磨，石墨通过Fe-Ni合金触媒的混合可生成黄色金刚石，在此基础上加入铝元素或者钛元素可生成白色，加入N元素生成绿色，加入铝或钛的基础上再加入硼将生成蓝色的金刚石。

等静压强度
等静压强度是材料在等静压力作用下所表现出的强度性能，是一种重要的材料力学性能指标。

等静压技术是一种先进的成型技术，其原理是将待压材料置于高压容器中，通过液体介质传递静压力，使材料受到均匀的压力，从而被压缩成所需的形状和尺寸。

在等静压条件下，材料中的应力分布均匀，不会出现局部应力集中的现象，因此可以有效地提高材料的机械性能和可靠性。

等静压强度的测试方法一般采用圆柱形试样，通过测量试样在等静压力作用下的变形量和压力之间的关系，计算出试样的抗压强度。

等静压强度的影响因素包括压力大小、温度、材料性质、颗粒大小和形状等。

其中，压力大小是影响等静压强度最主要的因素。

随着压力的增加，材料中的微裂纹和气孔被压缩和封闭，材料的密度和强度逐渐增加。

同时，随着温度的升高，材料的可塑性和韧性也会得到提高，有利于提高等静压强度。

等静压强度在材料科学、陶瓷、粉末冶金、玻璃、塑料等领域中具有广泛的应用。

例如，在陶瓷工业中，等静压技术被用于制造高强度、高致密度的陶瓷制品，如陶瓷刀具、陶瓷轴承等。

在粉末冶金领域，等静压技术可以用于制备高密度、高硬度的金属粉末制品，如硬质合金、金刚石等。

此外，等静压强度还可以用于评估材料的可靠性和安全性，为工程设计和产品开发提供重要的参考依据。

总之，等静压强度是材料在等静压力作用下所表现出的强度性能，其测试和应用在材料科学和工程领域中具有重要意义。

随着科技的不断发展，等静压技术和等静压强度指标的应用范围还将不断扩大和完善。

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过岩石力学实验，研究岩石的力学性质，包括抗压强度、抗拉强度、变形性能、水理性质等，为岩土工程设计和施工提供理论依据。

二、实验原理岩石力学实验主要包括以下几种：1. 岩石单轴抗压强度试验：在岩石试件上施加轴向压力，当试件破坏时，记录破坏时的最大轴向压力，以此确定岩石的单轴抗压强度。

2. 岩石抗拉强度试验（劈裂试验）：将岩石试件沿劈裂面进行拉伸，当试件破坏时，记录破坏时的最大拉伸力，以此确定岩石的抗拉强度。

3. 岩石变形试验：通过施加轴向压力，观察岩石的变形情况，分析岩石的变形规律。

4. 岩石水理性质试验：测定岩石的吸水性、软化性、抗冻性和透水性等水理性质。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器：岩石力学试验机、万能试验机、岩样制备设备、量筒、天平等。

2. 实验材料：岩石试件、砂、水等。

四、实验步骤1. 岩石单轴抗压强度试验：（1）将岩石试件加工成标准尺寸，并对试件表面进行打磨。

（2）将试件放入岩石力学试验机，调整试验机夹具，使试件轴向压力方向与试件轴线一致。

（3）启动试验机，以一定的加载速度对试件施加轴向压力，当试件破坏时，记录破坏时的最大轴向压力。

2. 岩石抗拉强度试验（劈裂试验）：（1）将岩石试件加工成标准尺寸，并对试件表面进行打磨。

（2）将试件放入万能试验机，调整试验机夹具，使试件劈裂面与试验机轴线一致。

（3）启动试验机，以一定的拉伸速度对试件施加拉伸力，当试件破坏时，记录破坏时的最大拉伸力。

3. 岩石变形试验：（1）将岩石试件加工成标准尺寸，并对试件表面进行打磨。

（2）将试件放入岩石力学试验机，调整试验机夹具，使试件轴向压力方向与试件轴线一致。

（3）启动试验机，以一定的加载速度对试件施加轴向压力，记录试件的变形情况。

4. 岩石水理性质试验：（1）测定岩石的吸水性：将岩石试件放入量筒中，加入一定量的水，记录试件吸水后的质量。

（2）测定岩石的软化性：将岩石试件浸入水中，记录试件饱和后的抗压强度。

第1篇一、实验目的本次实验旨在探究不同压力对实验样品性能的影响，分析压力与样品性能之间的关系，为后续相关产品的研发和应用提供理论依据。

二、实验原理实验采用压力测试仪对样品进行不同压力等级的测试，观察样品在压力作用下的性能变化。

实验过程中，通过测量样品的弹性模量、抗压强度、韧性等指标，分析压力对样品性能的影响。

三、实验材料与设备1. 实验材料：样品（有机高分子材料）、实验用压力测试仪、传感器、电子天平等。

2. 实验设备：压力测试仪、计算机、数据采集卡、实验台等。

四、实验方法1. 样品制备：将实验材料按照实验要求制备成标准尺寸的样品。

2. 压力测试：将制备好的样品放置在压力测试仪的平台上，利用压力测试仪施加不同等级的压力，观察样品的变形和破坏情况。

3. 数据采集：在实验过程中，通过传感器和电子天平等设备实时采集样品的弹性模量、抗压强度、韧性等指标。

4. 结果分析：对采集到的数据进行分析，探究压力与样品性能之间的关系。

五、实验步骤1. 样品制备：将实验材料按照实验要求制备成标准尺寸的样品。

2. 压力测试：将制备好的样品放置在压力测试仪的平台上，设置不同的压力等级，依次进行测试。

3. 数据采集：在实验过程中，通过传感器和电子天平等设备实时采集样品的弹性模量、抗压强度、韧性等指标。

4. 结果分析：对采集到的数据进行分析，探究压力与样品性能之间的关系。

六、实验结果与分析1. 弹性模量：随着压力的增加，样品的弹性模量呈现先增大后减小的趋势。

在较低的压力下，弹性模量随压力增大而增大，说明样品具有一定的弹性。

当压力继续增大时，弹性模量逐渐减小，说明样品开始出现塑性变形。

2. 抗压强度：样品的抗压强度随压力增大而增大，但在达到一定压力后，抗压强度开始下降。

这表明样品在承受较大压力时，容易发生破坏。

3. 韧性：样品的韧性随压力增大而增大，说明样品具有一定的抗冲击能力。

在较高压力下，样品的韧性仍然较高，说明样品具有良好的抗冲击性能。

１引言ＫＤＰ晶体是一种常用的非线性光学材料，大尺寸、高质量的ＫＤＰ晶体被公认为难加工的光学元件。

美国的劳伦斯・利佛尔国家实验室（ＬＬＮＬ）研究结果表明采用负前角的金刚石刀具超精密切削能够获得光学表面［１］。

铣削过程中，切削力直接影响着切削热的产生，容易导致工件变形，并进一步影响着刀具磨损、耐用度、加工精度和已加工表面质量。

为了提高ＫＤＰ晶体的表面质量，本文利用哈尔滨工业大学研制的ＫＤＰ晶体加工专用超精密机床对铣削加工ＫＤＰ晶体的切削力特性进行了研究。

２超精密机床结构和加工方式ＫＤＰ晶体属于平面光学元件，由于ＫＤＰ晶体的各向异性，ＫＤＰ晶体加工专用超精密机床加工采用立轴平面铣削形式［２］，飞刀盘直径大于６００ｍｍ，这样可以尽量减小刀具的圆弧轨迹对晶体加工的影响。

安装在飞刀盘上的金刚石刀具采用ＳＰＤＴ（ｓｉｎｇｌｅｐｏｉｎｔｄｉａｍｏｎｄｔｕｒｎｉｎｇ）方式完成对ＫＤＰ晶体的超精密切削。

伺服进给系统由交流伺服电机通过柔性联轴节带动滚珠丝杠驱动空气静压导轨完成机床工作台的直线进给运动。

主轴电机通过连轴节带动空气静压主轴驱动飞刀盘旋转，工件则通过真空吸盘吸咐夹紧在工作台上。

图１为ＫＤＰ晶体专用超精密机床结构示意图。

单点金刚石铣削ＫＤＰ晶体实验研究＊孙希威，张飞虎，董申（哈尔滨工业大学哈尔滨，１５０００１）［摘要］通过实验研究了ＫＤＰ晶体铣削加工的切削力特性，分析了切削深度、进给量对切削力的影响，并对ＫＤＰ晶体和铝合金的切削力进行了比较。

结果表明，在不影响加工表面质量的前提下，可以适当加大切削深度和进给量从而提高切削效率。

［关键词］ＫＤＰ晶体；切削力；ＳＰＤＴ［中图分类号］ＴＧ５０１．３［文献标识码］Ａ［文章编号］１００３－５４５１（２００６）０４－００１８－０３ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳＰＤＴＭｉｌｌｉｎｇＫＤＰＣｒｙｓｔａｌｓＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔＳＵＮＸｉ－ｗｅｉ，ＺＨＡＮＧＦｅｉ－ｈｕ，ＤＯＮＧＳｈｅｎ（ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ＴｈｅｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｏｆｍｉｌｌｉｎｇＫＤＰｃｒｙｓｔａｌｓｈａｓｂｅｅｎｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｕｔｔｉｎｇｄｅｐｔｈａｎｄｆｅｅｄｏｎｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅｈａｓｂｅｅｎａｎａｌｙｚｅｄ．ＴｈｅｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅｏｆＫＤＰｃｒｙｓｔａｌｓｈａｓｂｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｏｆａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｐｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｕｔｔｉｎｇｄｅｐｔｈｏｒｆｅｅｄｃｏｕｌｄｂｅｅｎｌａｒｇｅｄｐｒｏｐｅｒｌｙｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｍｉｌｌｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｗｈｅｎｓｕｒｆａｃｅａｃｃｕｒａｃｙｗａｓｎｏｔｂｅｅｎｉｍｐａｃｔｅｄｉｎｍｉｌｌｉｎｇＫＤＰｃｒｙｓｔａｌｓ．［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ＫＤＰｃｒｙｓｔａｌｓ；ｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅ；ｓｉｎｇｌｅ－ｐｏｉｎｔｄｉａｍｏｎｄｔｕｒｎｉｎｇ＊国家高技术研究发展计划（８６３计划）航空精密制造技术ＡＶＩＡＴＩＯＮＰＲＥＣＩＳＩＯＮＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２００６年８月第４２卷第４期Ａｕｇ．２００６Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．４《航空精密制造技术》２００６年第４２卷第４期１主轴电机２主轴３飞刀盘４金刚石刀具５ＫＤＰ晶体６真空吸盘７工作台８导轨９伺服电机图１ＫＤＰ晶体专用超精密机床结构示意图３切削力实验原理及实验条件切削力的来源有两方面：一是切削层材料、切屑和工件表面层材料的弹性变形、塑性变形所产生的抗力；二是刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力［３］。

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过测定砂的压碎值，评估砂在承受一定荷载下的抗压碎能力，为砂在建筑工程中的应用提供依据。

二、实验原理砂的压碎值是指砂在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力，通常通过标准试验方法进行测定。

实验过程中，将烘干后的砂样按照规定的粒级进行筛分，称取规定质量的试样，放入受压钢模中，施加一定速度的荷载，直至达到规定的荷载值，然后卸荷，称量试样压碎后的筛余量，通过计算得出砂的压碎值。

三、实验仪器与材料1. 压力机：量程50kN～1000kN，示值相当误差2％，应能保持1kNs的加荷速率。

2. 天平：称量10kg或1000g，感量不大于1g。

3. 标准筛：4.75mm、2.36mm、1.18mm、600um、300um等。

4. 细集料压碎指标试模：由两端开口的钢制圆形试筒、加压块和底板组成。

5. 金属捣棒：直径10mm，长500mm，一端加工成半球形。

6. 砂样：烘干后的砂样，粒级为2.36mm～4.75mm。

四、实验步骤1. 筛分：将烘干后的砂样用标准筛进行筛分，去除大于4.75mm的颗粒，得到2.36mm～4.75mm的砂样。

2. 称样：准确称取330g的单粒级砂样，置于干燥的容器中备用。

3. 组装试样钢模：将称取的砂样倒入细集料压碎指标试模中，使试样距底盘面的高度约为50mm。

4. 整平试样：用金属捣棒轻轻捣实试样，使试样表面平整。

5. 施加荷载：将装好试样的试模置于压力机支承板中心，以500N/s的速度加荷至25kN，稳荷5s，然后以同样速度卸荷。

6. 筛分试样：卸荷后，用2.36mm筛筛分试样，称量通过2.36mm筛孔的细料质量。

7. 计算压碎值：根据公式计算砂的压碎值。

五、实验数据与结果1. 试样质量：330g2. 通过2.36mm筛孔的细料质量：29.5g3. 砂的压碎值：8.9%六、实验分析本次实验测得的砂的压碎值为8.9%，说明该砂样具有良好的抗压碎能力，适用于建筑工程中。

不同粒度金刚石微粉对PCD微结构与性能的影响1. 引言介绍金刚石微粉在PCD微结构制备中的应用背景，以及本篇论文的研究内容和意义。

2. 金刚石微粉的粒度对PCD微结构的影响探究不同粒度的金刚石微粉对PCD微结构的影响。

通过实验制备了不同粒度的PCD试样，并进行显微结构和力学性能测试。

结果表明，金刚石微粉粒度越小，PCD微结构的致密性和力学性能越高。

3. 不同粒度金刚石微粉制备PCD微结构的工艺研究介绍利用不同粒度金刚石微粉制备PCD微结构的工艺研究。

具体包括选用不同粒度的金刚石微粉、配制金属粉末、压制成型、烧结等制备工艺的优化。

还包括PCD微结构表面处理和后续加工工艺的研究。

4. 不同粒度金刚石微粉处理后PCD微结构的显微结构和物理性能测试介绍使用不同粒度金刚石微粉制备的PCD微结构进行的显微结构和物理性能测试。

具体包括光学显微镜观测、透射电镜分析和硬度、磨损、耐腐蚀等物理性能测试。

通过对不同粒度金刚石微粉处理后PCD微结构的比较分析，得出其对PCD性能的影响规律。

5. 结论总结了不同粒度金刚石微粉对PCD微结构与性能的影响，并进一步探讨了其原因及其在实际工业应用中的意义。

同时指出今后需要更深入的研究和应用。

第一章：引言随着科技的不断发展和工业化的进步，越来越多的材料被用于各个领域，例如机械加工、电子器件、航空航天等，以及越来越高的要求和挑战也推动了材料工程的不断发展。

PCD（聚晶石墨体）是一种制备机械加工刀具的材料，物理和机械性能非常优良，广泛应用于各个领域。

然而，PCD制备的过程中面临着一个严峻的难题 - 如何制备出细密的PCD微结构，这关系到PCD性能的好坏，也是PCD制备的关键过程之一。

金刚石微粉是制备PCD微结构的重要原料之一，与其他金刚石制备材料相比，它的加工精度更高，能够制备出具有更好机械性能并且与大多数处理介质相容性良好的PCD微结构。

金刚石微粉的粒度大小对于PCD微结构的制备质量和性能也会产生不同的影响，因此对于粒度大小的选择和利用对于PCD 微结构性能的研究意义重大。

镍基钎料真空钎焊镀钨金刚石的研究*王树义1， 肖　冰1， 肖皓中2， 孟祥龙1（1. 南京航空航天大学 机电学院, 南京 210016）（2. 南京工业大学 机械与动力工程学院, 南京 210016）摘要　为减轻镍基钎料真空钎焊金刚石接头的热损伤与残余应力，采用镀钨金刚石磨粒代替常规金刚石磨粒并将其钎焊到1045钢基体上，对钎焊镀钨金刚石接头的连接性能、热损伤程度及残余应力进行深入研究与分析。

结果表明：镍基钎料对镀钨金刚石磨粒展现出良好的润湿性，与钎焊常规金刚石接头相比，钎焊镀钨金刚石接头在结合界面处的裂纹数量及尺寸明显减小。

常规金刚石表面生成了致密有序的板条状Cr 3C 2层，而镀钨金刚石表面则形成了向钎料中生长的无序粒状Cr 3C 2层。

在镀层的隔离保护作用下，钎焊后的镀钨金刚石磨粒表面的石墨化程度更低，力学性能更优异。

同时，镀钨金刚石表面更薄、形貌更合理的Cr 3C 2层有效地缓解了镀钨金刚石接头内部的残余应力，其最大残余压应力相较于常规金刚石的降低9.43%。

关键词　钎焊；镀钨金刚石；连接界面；热损伤；残余应力中图分类号　TQ164　文献标志码　A 文章编号　1006-852X(2023)02-0202-08DOI 码　10.13394/ki.jgszz.2022.0134收稿日期　2022-08-23　修回日期　2022-09-29金刚石磨粒因其优异的力学性能，被广泛地应用到磨削工具对硬脆陶瓷等材料的加工中。

其中，钎焊金刚石工具实现了金刚石磨粒−钎料合金−金属基体三者间的高强度化学冶金结合，因此，与传统的电镀、烧结金刚石工具相比，钎焊技术的应用大大提高了金刚石工具的使用寿命与使用性能[1-3]。

使用镍基钎料在真空炉内制作钎焊金刚石工具是目前工业生产中最为普遍、成熟的方案，与铜、银基钎料相比，镍基钎料具有机械强度高、成本低、耐蚀性好、耐磨损等优点[4-5]。

然而，使用镍基钎料对钎焊金刚石接头造成的负面影响不容忽视。

高温钎焊过程中 Ni-Cr 合金对金刚石磨粒静压强度的影响郑炜;黄国钦;徐西鹏【摘要】采用 C 类(Ni82 Cr7 Si4.5 B3.1 Fe3)和 E 类(BNi76 Cr15 P9)两种钎料对金刚石进行真空炉中钎焊。

通过静压强度测试对各种状态下的金刚石钎焊性能进行评价，并借助 SEM 以及拉曼光谱仪对金刚石表面碳化物的形貌和金刚石的石墨化进行检测分析。

结果表明：钎焊高温对金刚石强度的影响较合金钎料的化学侵蚀作用而言小很多；触媒元素 Ni、Fe 和强碳化物形成元素 Cr 等引起的化学侵蚀，是导致金刚石静压强度降低的两个主要原因；不同品质的金刚石经过高温钎焊后，静压强度值出现不同程度的降低。

%Brazed diamond samples with C type(Ni82 Cr7 Si4.5 B3 .1 Fe3)and E type(BNi7 6 Cr1 5 P9) brazing alloys were prepared by vacuum furnace heating.The brazability of diamonds under different conditions was evaluated by static compressive strength testing.Microstructure of the carbide on diamond surface and graphitization of the diamond were analyzed by scanning electron microscope (SEM) and laser Raman spectroscopy.Results showed that high brazing temperature had much smaller influence on diamond than chemical attack of brazing alloys did.Catalytic elements,Ni and Fe,and strong carbide forming element Cr,which led to a great degradation of diamond property,were the main reason why its static compressive strength decreased.We also found that the static compressive strength of brazed diamonds of different quality decreased in different degrees.【期刊名称】《金刚石与磨料磨具工程》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P39-42)【关键词】钎焊金刚石;静压强度;石墨化【作者】郑炜;黄国钦;徐西鹏【作者单位】脆性材料加工技术教育部工程研究中心，华侨大学，厦门 361021;脆性材料加工技术教育部工程研究中心，华侨大学，厦门 361021;脆性材料加工技术教育部工程研究中心，华侨大学，厦门 361021【正文语种】中文【中图分类】TQ164在钎焊单层超硬磨料工具时，金刚石与钎料在界面上发生了诸如溶解、扩散、化合[1]等化学作用，从根本上改善了磨料、钎焊合金、基体三者间的结合强度，实现了三者界面的化学冶金结合。

西卡金刚砂检测报告西卡金刚砂检测报告引言西卡金刚砂是一种重要的工业原料，被广泛用于建筑、磨料和耐火材料等领域。

为了保证产品质量和安全性，对西卡金刚砂进行检测是必不可少的。

本报告旨在对我们所进行的西卡金刚砂检测进行详细描述和总结。

检测目的1.确定西卡金刚砂的化学成分。

2.测定西卡金刚砂的颗粒大小分布。

3.分析西卡金刚砂的物理性质。

检测方法我们采用以下方法对西卡金刚砂进行检测：1.化学成分检测：–采用化学分析仪器对西卡金刚砂样品进行定性和定量分析。

–检测项目包括主要元素含量和杂质含量。

–通过对比分析结果与标准值，确定西卡金刚砂的化学成分是否符合要求。

2.颗粒大小分布检测：–利用激光粒度分析仪对西卡金刚砂样品进行测试。

–检测项目包括颗粒的平均粒径、粒径分布情况等。

–根据颗粒大小分布结果，评估西卡金刚砂的磨料性能和适用范围。

3.物理性质检测：–包括西卡金刚砂的硬度、密度和熔点等性质的测定。

–采用硬度测试仪、密度计和热分析仪等设备进行检测。

检测结果经过以上检测方法，我们得出了以下结果：1.化学成分：–主要元素含量：硅（Si）含量达到标准要求，为XX%。

–杂质含量：铁（Fe）含量略高，为XX%。

2.颗粒大小分布：–平均粒径：西卡金刚砂的平均粒径为XXμm。

–粒径分布：颗粒大小均匀，符合要求。

3.物理性质：–硬度：西卡金刚砂的硬度为XH。

–密度：西卡金刚砂的密度为XD g/cm³。

–熔点：西卡金刚砂的熔点为XT℃。

结论根据我们的检测结果，可以得出以下结论：1.西卡金刚砂的化学成分符合要求，主要元素硅的含量达到标准。

2.西卡金刚砂的颗粒大小分布均匀，符合要求。

3.西卡金刚砂的物理性质，包括硬度、密度和熔点等，也符合要求。

综上所述，经过本次检测，西卡金刚砂样品符合质量要求，可以投入使用。

备注：该报告仅针对所检测样品，对其他批次或来源的西卡金刚砂可能会有不同的检测结果。

以上为西卡金刚砂检测报告的简要内容。

岩石力学实验报告班级：学号:姓名：日期：西安科技大学实验一 岩石单轴抗压强度的测定一、实验目的1、 掌握岩石力学性质的实验方法。

2、 熟悉试验机的操作技能及使用方法。

3、 对完整岩石强度分级和性能描述。

二、实验原理利用材料试验机对岩石试件进行单轴压缩，使岩石试件在单轴压力下达到破坏的极限强度，数值等于破坏时的最大压应力，其抗压强度等于破坏时的荷载与受力截面积之比。

即 10⨯=FPR Mpa 三、实验设备及工具1、 材料实验机-----30吨万能材料试验机2、 游标卡尺（精度0.02毫米） 四、岩石试件及数量标准试件采用直径5厘米的圆柱体，高径比为2，并且两端面平行（要求两端面不平行度小于0.01厘米），上下端直径偏差小于0.02厘米。

相同状态下同一种岩性试件（最好从同一块岩石上取下）的数量一般不少于3块，若测定结果偏离度大于20％级以上时应适当增补测试试件的数量，一保证测试结果。

五、实验方法及程序1、 对岩石试件进行编号，并对其颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态进行详细描述，并填入记录表内。

2、 量测试件尺寸，量测时应在试件高度的上中下三个部位分别量测两个相互正交的直径，取其算术平均值作为直径，精度0.1毫米。

试件高度测定精度1.0毫米。

3、 选择压力机度盘（根据岩石试件的岩性及试件的完整情况进行选择），并挂上相应的摆锤。

4、 启动压力机，将度盘指针调整到零，使其处于工作状态。

5、 将试件置于压力机承压板中心，调整球形坐使试件截面与压力机承压板平行，以便使试件上下受力均匀，必要时应设置防护网，以免试件压裂时崩出伤人。

6、 以每秒0.5~1Mpa 的速度加载直到破坏。

7、 记录破坏荷载以及加载过程中出现的现象，对破坏后的试件进行描述。

六、实验结果计算1、单个试件的单项抗压强度10⨯=FPR Mpa 式中：P---------------试件破坏荷载，KN ；F---------------试件初始截面积，cm 2；2、每组试件单向抗压强度算术平均值（取小数点后1位）；11np i i R R MPa n ==∑式中：R i ---------------第i 个试件单项抗压强度，Mpan----------------每组试件的数量。

优质细颗粒金刚石单晶的高温高压合成与表征一、绪论1. 金刚石的介绍2. 高温高压合成的背景和意义3. 高温高压合成细颗粒金刚石单晶的研究进展二、高温高压合成细颗粒金刚石单晶的实验方法1. 实验装置和工艺流程2. 合成条件的优化3. 实验结果的分析和解释三、细颗粒金刚石单晶的结构表征1. X射线衍射分析2. 红外光谱分析3. Raman光谱分析四、细颗粒金刚石单晶的物理性质测试1. 压缩模量测试2. 磨损性能测试3. 光学性质测试五、应用展望1. 细颗粒金刚石单晶在超硬材料领域的应用2. 细颗粒金刚石单晶在电子学和生物医学领域的应用3. 可能存在的未来研究方向和挑战六、结论1. 细颗粒金刚石单晶的高温高压合成技术可行性的评估2. 实验结果的综合分析和总结3. 细颗粒金刚石单晶的应用前景和发展趋势参考文献一、绪论1. 金刚石的介绍金刚石是一种常见的超硬材料。

它的硬度是自然界中最高的，约为Mohs硬度等级的10级。

由于其极高的硬度和优异的物理性能，金刚石已经被广泛应用于许多领域，如采矿，钻井，冶金，电子学和生物医学等。

2. 高温高压合成的背景和意义高温高压合成技术是一种重要的制备超硬材料的方法。

该方法利用高温高压条件下原料的高度压缩形成单晶体，可制备出优质金刚石单晶。

随着科学技术的不断发展和应用的不断扩展，对高温高压合成技术的要求也越来越高。

因此，完善高温高压合成技术的制备过程和性能研究，对于推动超硬材料的发展和应用具有重要的意义。

3. 高温高压合成细颗粒金刚石单晶的研究进展细颗粒金刚石单晶已经成为研究热点。

目前，以晶体质量为前提，主要采用高温高压技术进行细颗粒金刚石单晶的制备，其中正压法和反应堆法是两种主要的制备方法，而产物性能的研究主要包括晶体结构、红外光谱和Raman光谱等。

同时，还有许多研究致力于发展更加先进的制备方法和研究细颗粒金刚石单晶的应用。

综上所述，高温高压合成技术是制备细颗粒金刚石单晶的重要手段。

1、缩短2、显著增强3、动态高压(DynamicHighPressure)4、静态高(StaticHighPressure)5、高压(HighPressure)6、超高压(SuperHigh-Pressure)7、极高压(Ulrta-High Pressure)8、保温 9、密封 10、支撑 11、绝缘12、5.3 13、1350-160014、氮N铁Fe 15、硼B1、复合块2、保温3、支撑4、绝缘5、传压介质6、密封彩色钻石的成因之谜我们所看到的大多数钻石都是无色透明的，了解过钻石的朋友会说，钻石是唯一单元素碳的宝石，纯净无瑕。

按规则来看，钻石一定是无色透明的，那为什么会有颜色那么丰富的彩钻呢？感谢上天，让他们误打误撞的形成了让我们惊艳的彩色钻石，钻石说; 因为我们有缺陷，所以才是彩钻哦，原来如此。

这几年，彩钻是钻石界的一匹黑马，横空出世。

抢占白钻的半壁江山，随着珠宝的收藏投资的热潮和彩钻的供不应求，彩钻的价格一定会持续一路在创新高。

那么彩钻的魅力到底在哪里，是什么倾倒我们的芸芸众生呢？和所有的宝石一样，彩钻的颜色是定义其自身价值的重要因素，他们的稀少性决定了他们出生不凡，粉红色钻石的唯一一个产量高的矿区是澳大利亚的啊盖尔矿，也预测将在2030年开采殆尽，不再出产粉红钻石。

而且，目前来说，彩钻的颜色分级没有一个世界性的统一标准，对于颜色的见解，每一个机构都有他们自己的认知，那这就给予消费者一个机会，只要有眼光的商家为我们把关，并不是没有机会可以检漏的哦。

那我们来细数一下我们这么多颜色的钻石到底是怎么来的1.黄钻钻石中的微量元素氮以各种状态取代了碳原子，不管是那种形态，都会让原子吸收靠近短波的蓝色和紫色的光线，让钻石呈现黄色，黄色由浅至深，最美的颜色称之为金丝雀黄，也就是亮色调的金黄色由于钻石的全反射效应，最大限度的体现了钻石的体色，黄色调得以更好的体现，黄色也是彩钻中最常见的颜色。

2.粉红色钻石粉红色钻石的颜色是由于钻石从地下来到地面上时受到压力不均，晶格发生扭曲变形，内部光线通路产生变化。

高温高压合成金刚石的机理，工艺及特征探讨摘要：本文针对高温高压合成金刚石的机理展开分析，同时讨论了高温高压合成金刚石工艺的相关内容，包括基本合成条件、高温高压合成工艺、机械式提纯工艺等，同时也对合成金刚石的各项特征进行分析，以此来积累相应的应用经验，为工艺改进提高良好参考。

关键词：高温；高压；合成金刚石；溶剂假说金刚石作为一类高性能材料，目前已经在机械领域、电子科技、光电学等领域中得到了广泛应用。

在金刚石加工活动中，高温高压环境稳定性将直接影响到金刚石的合成质量，通过整理金刚石的机理、工艺及特征，能够为技术体系的完善提供良好参考，以提高金刚石合成质量的可靠性。

1高温高压合成金刚石的机理1.1固相直接转变假说该假说的核心观点在于，石墨转换为金刚石的过程，并不需要进行断键重组，而整个变化过程是从石墨平面六角蜂窝状结构在特定环境下，直接转换成金刚石的立方结构。

在高温高压状态，石墨层之间的距离也将被压缩，此时碳原子的振动也会加剧，并且层间的原子也会有规律地靠近，最终会在相互吸引作用下出现位移，这也让石墨结构出现扭曲与弯折。

石墨的C-C层之间存在着2Pz电子，在高温高压环境下，这些电子也会让碳原子形成共价键，此情况下也造成sp2杂化碳向着sp3杂化碳方向进行转变，同时也会将六角层直接扭曲成金刚石对应的结构，整个过程会一层一层地持续转换，从而让石墨转换成金刚石。

而此种转变方式一般都需要在较高温度（3000K）与压力（13GPa）条件下进行，所需要的应用成本较高[1]。

1.2溶剂假说该假说认为金属触媒在整个金刚石形成过程中，起到了良好的溶剂作用，而石墨则是在高温高压状态下，会直接在金属触媒溶液当中，直接溶解并分解成若干个单体碳原子，这些碳原子由于过饱和而出现了析出，从而合成了金刚石。

该观点与其他晶体的析出生长过程比较接近，而整个金刚石的生长动力，主要是来源于石墨与金刚石在同等条件下，其在金属触媒当中的溶解度差值[2]。

岩体力学实验报告、指导书。

实验1 测定岩石的颗粒密度一、基本原理岩石的颗粒密度（ρ）是指岩石固体矿物颗粒部分的单位体积内的质量：ssm V ρ=（克/厘米3） 岩石的固体部分的质量(m s )，采用烘干岩石的粉碎试样，用精密天平测得，相应的固体体积(V s )，一般采用排开与试样同体积之液体的方法测得，通常用比重瓶法测得岩石固体颗料的体积。

在用比重瓶测定岩石固体颗料体积时，必须注意所排开的液体体积确能代表固体颗料的真实体积，试样中含有的气体，实验中必须把它排尽，否则影响测试精度，所用的液体一般为蒸馏水，并用煮沸法或抽气法排除岩石试样中的气体，若岩石中含有大量可溶盐类、有机质、粘粒时，则须用中性液体如煤油、汽油、酒精、甲苯和二甲苯等，此时必须用抽气法排除试样中的气体。

二、仪器设备1、 岩石粉碎设备： 粉碎机、瓷钵、玛瑙研钵和孔径为0.25mm 的筛；2、 比重瓶：容积为100ml 或50ml(图1－1)；3、 分析天平：称量200克，感量0.001克；4、普通天平：称量500克，感量0.1克；5、真空抽气设备和煮沸设备；6、 恒温水槽；7、 温度计，量程0－50℃，精确至0.5℃； 8、 其它：烘箱、蒸馏水或中性液体、小漏斗、洗耳球等。

三、操作步骤1、试样制备取代表性岩样约100g ，粉碎成岩粉并全部通过0.25mm 筛孔。

粉碎时，若岩石不含有磁性矿物，采用高强度耐磨粉碎机，并用磁铁吸去铁屑；若含有磁性矿物，根据岩石的坚硬程度分别采用磁研钵或玛瑙研钵粉碎岩样。

2、烘干试样将制备好的试样与洗净的比重瓶一起置于烘箱中，使之在100~110℃温度下烘至恒重（一般连续烘12小时即可），取出后放于干燥器内冷却至室温备用。

4、称干试样质量（m s）用四分法取两份岩粉，每份岩粉质量约15g，将试样通过漏斗倾入已知质量的烘干的比重瓶内，然后在分析天平上称取比重瓶加试样的质量，减去比重瓶质量即得干试样的质量。

4、注水排气向装有试样的比重瓶内注入蒸馏水（如岩石为易溶盐岩类，需用中性液体），然后用煮沸法或真空抽气法排除气体。

谈谈人造金刚石的强度问题深圳市高瑞迭晶体科技开发有限公司岳崇杰刘海渊杨宗庆强度是人造金剐石最重要的质量指标。

强度的高低直接荚系剜使用馕麓的优劣。

迄今有多种测试人造金潮石强度的方法，如冲击法、静压法、落锤法、球磨法、辘碎法、冲击吸能法、超声波法等等n】，而普遍采用的是冲击法和静压法。

人造金刚石产品质超的高低必须是以其使用性能的优劣来评价。

所以测试方法应该具有测试机理科学、检测方法尽量与其使用条件相同或相似、测试结果能真实反应产品内在质麓等特点。

本文试图对这两种最常用测试方法的来源、特点、以及它们与人造金刚石使用性能的关系进行比较，以期对人造金刚石强度蒋一个更为深亥4的认识。

l。

冲击法鞠静压法的发展史1．1冲击法以GE公司和De Beers公词炎代表麴发达国家的人造金雕石制造商大都采用冲击法。

虽然GE公霹合成掰世界上第一颗人造金剐石，但这家公司银少对外透露其技术和发展概况。

摄《工业金斛石评论》期刊上公开发表的资料分缨，De Beers公司从1959年就开始采用“摇摆虫”式牙辩混汞器进锊人造金剐石强度的测试试验：1960年建立起初步的试验条件：2克拉试样；簪6．25mm豹镶球；试验时闻隽弱秒等。

1962年测试仪器发展先Mark型脆性溅试槐。

随后又不断躞进。

1972年为Mark lV型；1974年为Mark V型；褥1992年又发展到Mark麓登。

熏要特点是冲击频率和冲击次数都能精确控潮；癌动纛铡费时阕娥；操作更方便。

测试的评价方法也从早期的“半褒端”法(样品捧淬50％时的淬击次数)发展为固定冲击循环次数法。

“半衰甥”试验得出麓不离粒度熬适当懿破碎时闻，成为确定冲击次数翡重要依据【2崩。

据了解GE公镯也采用类似酶仪器秘方法。

但{氇键懿测试工艺标准、金踟石冲击强度数值标准等都是严格保密的。

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2静匿法采用静压法的有前苏联桶我匿。

由予我匿第一颗人造金剐石是1963年12冀6鞋合成出来的，而当时又是与前苏联关系最紧张的时期，估计不可能是从前苏联拿来的这项技术。

试验1：测定岩石的点荷载强度指标试验目的：1、掌握点荷载仪的工作原理；2、掌握点荷载仪的实用方法及注意事项；3、试验数据的处理。

一、基本原理点荷载试验是将岩石试件置于两个球形园锥状压板之间，对试件施加集中荷载，直至破坏，然后根据破坏荷载求得岩石的点荷载强度。

点荷载强度，可作为岩石强度分类及岩体风化分类的指标，也可用于评价岩石强度的各向异性程度，预估与之相关的其它强度如单轴抗压强度和抗拉强度等指标。

二、仪器设备1、点荷载试验仪：如下图所示，它包括：（1）加载系统，由摇式加压杆、承压框架，球端圆锥状压板组成。

油泵出力一般约为50kN；加载框架应有足够的刚度，要保证在最大破坏荷载反复作用下不产生永久性扭曲变形；球端圆锥状压板球面曲率半径为5mm，圆锥的顶角为60°（见下图），采用坚硬材料制成。

（2）标距测量部分：采用0.2mm刻度钢尺或位移传感器，应保证试件加荷点间的测量精度达±0.2mm。

2、卡尺或钢卷尺；3、地质锤。

三、操作步骤1、试件制备（1）试件分组：将肉眼可辨的、工程地质特征大致相同的岩石试件分为一组，如果岩石是各向异性的（如层理、片理明显的沉积岩和变质岩），还应再分为平行和垂直层理加荷的亚组，每组试件约须15块。

（2）本试验可用岩芯样，规则或不规则岩块样，对不同形状试件的尺寸要求如下：岩芯径向试验，试件的径长比应大于1.0；轴向试验，试件的径长比应等于或小于1.0；不规则岩块样，其长（L）、宽（W）、高（h）应尽可能满足L≥W≥h，试件高度（h）一般控制在0.5~10cm间，使之能满足试验仪器加载系统对试件尺寸的要求，另外，试件加荷点附近的岩面要修平整。

（3）根据试验要求对试件进行烘干或饱水处理。

烘干试件：是在105~110℃温度下烘干12h；饱水试件，是先将试件逐步浸水，按试件高的1/4、1/2、3/4及4/4等份用6h将试件全部浸入水中（如试件高度很小，允许分1/2、1等份浸水），自由吸水48h，然后用煮沸法或真空抽气法饱和试件。