制备电镀金刚石工具时外加交变磁场的作用
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交变磁场对固态相变的固态相变是指物质在固态状态下由一种结构转变为另一种结构的过程。
交变磁场是指在磁场中磁感线随时间变化的现象,通常指磁场强度和方向随时间变化的磁场。
交变磁场与固态相变之间存在一定的关系,可以通过交变磁场来控制固态相变,探究其机理和应用价值。
在磁场作用下,许多物质的物理性质都会发生改变。
对于具有磁性的物质,磁场可以改变其磁性,促进磁矩方向的转变和重新排列。
对于非磁性的物质,交变磁场也会对其物理性质产生影响。
例如,在固态相变中,交变磁场可以影响其热力学驱动力,通过调控相变起始温度、相变速率和晶体结构等方面来实现对固态相变的影响和控制。
从热力学角度来看,相变是由内部能量差异和外部热力学驱动力所引起的。
交变磁场可以影响温度、压力和化学势等热力学量,从而影响相变的发生。
例如,交变磁场可以改变固态材料的比热容、电导率、磁导率等物理性质,这些物理性质的变化又会对热力学量产生影响,从而改变相变的热力学驱动力和动力学过程。
另外,交变磁场还可以通过诱导电场的产生来影响固态相变。
在磁场中,交变磁场可以诱导感应电场的产生,这种电场又可以改变电荷分布、离子迁移和晶格结构等方面的性质,从而促进固态相变的发生。
这种机理可以用于产生新型的固态相变材料,实现电、热、光等多种响应效应,具有广泛的应用前景。
除了对固态相变的影响和控制外,交变磁场还可以用于研究固态相变的机理。
例如,通过对磁场强度、频率和方向等参数进行控制,可以观察到相变过程中的结晶、生长和析出等细节,从而深入理解相变的动力学过程,研究相变动力学和热力学性质,并预测新材料的性质和应用。
这种研究方法被称为磁控固态相变技术,是固态相变研究领域的一个重要分支。
总之,交变磁场对于固态相变的影响和控制具有重要的理论和应用价值。
这种技术可以用于材料研究、新材料发展、相变机理探究等方面,同时也具有广泛的应用前景,有望成为未来材料科学和技术领域的重要工具。
写一篇金刚石的铁磁性对地质钻头性能的影响的报告,600字
金刚石的铁磁性对地质钻头性能的影响是物理地质学的一个有意义的课题。
由于金刚石是非常坚韧并具有高硬度的物质,它可以用作地质钻头以及其他研究工具,而其铁磁性作为重要特征也会影响相关设备的性能。
本文将探讨金刚石的铁磁性如何影响地质钻头的性能,以及如何通过调整铁磁性来提高地质钻头的性能。
首先,金刚石具有较强的铁磁性,因此在对地质钻头进行设计和制造时,需要考虑到它的铁磁性。
钻头的铁磁性影响着钻头的磨损情况,当磁场能量强烈时,地质钻头的磨损会加剧。
此外,强磁场能量还会影响钻头的安全性,当磁场在钻头周围达到一定程度时,就可能使钻头失去维护并损坏。
其次,钻头的性能可以通过调节金刚石的铁磁性来提高。
金刚石的铁磁性可以通过控制材料的磁化能量来控制和调整,从而达到减少磁场的效果,减少地质钻头的磨损和提高安全性。
另外,金刚石的铁磁性也会影响钻头的灵敏度,一个大的磁场将导致钻头的灵敏度降低,减小了钻头的工作效率。
最后,金刚石的铁磁性还可以影响钻头的耐磨性和耐生锈性。
由于金刚石具有高硬度,会使钻头具有较好的耐磨性,钻头在磨损时不容易损坏,而且金刚石具有良好的耐生锈性,可避免钻头外表受到污染和损坏。
综上所述,金刚石的铁磁性会影响地质钻头的性能,如钻头的磨损情况、安全性、灵敏度、耐磨性和耐生锈性等。
通过调整
金刚石的铁磁性,可以有效减少磁场能量,改善地质钻头的性能。
陶瓷材料的DIW 工艺在陶瓷基金刚石工具中应用的关键技术问题*王娅妮1,2, 张绍和1,2, 张 谦1,2, 孔祥旺1,2, 何 焘1,2, 赵东鹏3, 高 华3(1. 中南大学 地球科学与信息物理学院, 长沙 410083)(2. 中南大学 地球科学与信息物理学院, 有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室, 长沙 410083)(3. 河南四方达超硬材料股份有限公司, 郑州 450000)摘要 浆料的直写成形技术(DIW )是一种基于浆料挤出的3D 打印技术,其具有能耗低、成本低、打印速度快、无结构设计限制等优点。
在概述DIW 技术应用于陶瓷基金刚石工具优势的基础上,对其应用过程中的原料选择、浆料制备、打印适性及脱脂、烧结工艺等关键步骤进行探讨,并指出在浆料制备环节中需要重点关注的粉体团聚问题。
同时,分析一些DIW 制造工艺的研究实例。
最后,指出DIW 工艺制造陶瓷基金刚石工具应解决的关键问题。
关键词 直写成形;3D 打印;多孔陶瓷;金刚石工具中图分类号 TG74; TQ164 文献标志码 A 文章编号 1006-852X(2023)01-0049-10DOI 码 10.13394/ki.jgszz.2022.0082收稿日期 2022-06-28 修回日期 2022-11-02金刚石具有硬度高、耐磨性好、化学稳定性好等特点,可用其制造各种金刚石工具,如锯切、钻探、磨抛工具等。
同时,金刚石工具加工时具有应力低、使用寿命长、加工效率高、精度高等优点,被广泛运用于建筑建材、石油钻探、地质勘探、公路养护、航空航天、材料加工等诸多领域,并取得了巨大的经济效益和社会效益[1]。
制备金刚石工具的传统方法有热压烧结法、电镀法、钎焊法等。
这些方法中金刚石磨料通常以镶嵌方式与基体结合,使用过程中的金刚石颗粒常因把持力不足、结合面较小等原因发生非正常磨损及脱落[2],造成金刚石原料的大量浪费;同时,工具容屑空间较小,磨削产生的工件残渣和脱落的金刚石颗粒会对工件表面造成不同程度的损伤,且存在金刚石出刃高度较低导致金刚石工具工作效率低、使用寿命短等问题。
金刚石表面真空镀镍的工艺分析摘要:为对金刚石表面真空镀镍影响因素探索,本文采用多种工艺对金刚石进行表面真空镀镍。
实验数据表示,使用真空镀镍方法,金刚石强度没有受到影响,而且镀层与金刚石紧密结合,具有较强耐酸腐蚀性,金刚石表面构成耐腐蚀性较强的形成镍层,可以作为电镀金刚石线原材料使用。
旨在拓宽未来金刚石应用范围,为我国经济发展提供工业基础。
关键词:金刚石;真空镀镍;工艺前言:目前电镀金刚石普遍使用化学镀镍磷合金,但是化学镀会受到自身复杂步骤影响,难以有效控制金刚石镀镍效果。
而且在化学镀中还使用对环境造成严重污染的重金属辅助作业,无法实现金刚石镀镍长远发展。
而金刚石真空镀镍在真空环境下,借助活性剂,将金属粉末附着在金刚石表面,从而形成金属层。
因为操作方法简单,生产过程大大降低环境污染,成本较低,目前正在成为金刚石表面镀镍的重要研究对象。
1实验材料本文采用市面常见单晶3型料金刚石微粉作为试验材料,中心粒径与峰宽分别为7.513微米、3.228微米,并使用纯度99.5%的200目雾化镍粉作为真空镀镍材料。
将乙酸镍、乳酸等分析纯试剂混合后充分研磨,最后加入金刚石微粉混合。
其中,镍粉、乙酸镍等作为金刚石表面真空镀镍的镍源供给,而作为络合剂的乳酸则负责缩短镍元素在金刚石覆镀效果,加入氧化铝则是避免金刚石在镀镍过程中,出现板结现象,影响镀镍效果[1]。
2金刚石表面真空镀镍的工艺分析2.1粒度与镀覆粘连检测化学与真空镀覆都会出现连晶现象,但是连晶会影响电镀金刚石线使用质量,所以要对金刚石表面镀覆厚度进行检验,确保薄厚均匀,连晶情况少。
本文使用电阻测试法,借助位度分析仪完成粒度分析,对比金刚石镀覆前后峰型、峰宽,判断在镀覆作业后存在多少连晶金刚石[2]。
经过实验后,可以发现在镍源含量增加,在进行镍元素镀覆后,金刚石粒度明显增加,出现明显粘连情况。
而在镍源含量固定的情况下,络合剂含量增加,镀覆后的金刚石粒度有效降低。
交变磁场催化磁场是物质世界中重要的物理现象之一,它是由电荷运动产生的,表现为磁性物质的吸引和排斥。
交变磁场是指磁场强度和方向随时间变化的现象,它可以产生许多有趣的物理现象,其中之一就是交变磁场催化。
交变磁场催化是指在交变磁场作用下,化学反应速率增加的现象。
这种现象在化学和生物学中都有应用,例如在DNA扩增、药物合成和催化反应中都有应用。
交变磁场催化的机制还不完全清楚,但目前已经有了一些研究成果。
交变磁场催化的机制交变磁场催化的机制主要与磁场对电子和离子的影响有关。
磁场可以影响电子的运动轨迹和能量,从而影响反应速率。
在交变磁场作用下,离子和分子的运动轨迹也会发生变化,从而影响反应速率。
交变磁场催化的机制还涉及到磁场对催化剂的影响。
催化剂是一种能够降低化学反应活化能的物质,它可以提高反应速率。
在交变磁场作用下,催化剂的分子结构和电子结构也会发生变化,从而影响催化剂的催化活性。
交变磁场催化的应用交变磁场催化在化学和生物学中都有广泛的应用。
在DNA扩增中,交变磁场可以帮助DNA的分离和扩增,从而实现DNA的快速检测和诊断。
在药物合成中,交变磁场可以提高药物合成的效率和纯度,从而提高药物的质量和效果。
在催化反应中,交变磁场可以提高反应速率和选择性,从而实现更加高效和环保的催化反应。
交变磁场催化的前景和挑战交变磁场催化是一种新兴的化学和生物技术,它具有广泛的应用前景。
然而,交变磁场催化还存在一些挑战和限制。
首先,交变磁场催化的机制还不完全清楚,需要进一步的研究和探索。
其次,交变磁场催化需要使用高强度的磁场,这对于实际应用来说还存在一定的技术难度和成本问题。
最后,交变磁场催化还需要进一步的优化和改进,以实现更加高效和环保的应用。
结论交变磁场催化是一种新兴的化学和生物技术,它具有广泛的应用前景。
交变磁场催化的机制主要涉及到磁场对电子、离子和催化剂的影响。
交变磁场催化在DNA扩增、药物合成和催化反应中都有应用。
然而,交变磁场催化还存在一些挑战和限制,需要进一步的研究和探索。
交变磁场实验报告交变磁场实验报告引言:磁场是我们生活中常见的自然现象之一,它不仅存在于地球的磁场中,也存在于电磁设备和电路中。
为了更好地理解和应用磁场的特性,我们进行了一系列的交变磁场实验。
本实验报告将详细介绍实验的目的、实验装置、实验步骤以及实验结果与分析。
一、实验目的本次实验的主要目的是研究交变磁场的特性,包括交变磁场的产生、传播和测量。
通过实验,我们希望能够深入了解磁场的基本原理,掌握磁场的测量方法,以及了解磁场对电路和电磁设备的影响。
二、实验装置本次实验所使用的装置包括交变电源、线圈、磁场传感器、示波器等。
交变电源用于产生交变电流,线圈则是产生磁场的关键部件。
磁场传感器用于测量磁场的强度和方向,示波器则用于显示磁场信号的波形。
三、实验步骤1. 首先,我们将交变电源与线圈连接,调节电源的频率和电流大小,使得线圈中产生稳定的交变磁场。
2. 接下来,我们将磁场传感器放置在线圈附近,并调整传感器的位置,使其与磁场垂直。
3. 然后,我们将示波器连接到磁场传感器上,通过示波器可以观察到磁场信号的波形。
4. 在实验过程中,我们可以改变线圈的形状和位置,观察磁场信号的变化,并记录下相应的实验数据。
四、实验结果与分析通过实验,我们观察到了交变磁场信号的波形,并记录了相应的实验数据。
实验结果表明,交变磁场信号的波形呈现出正弦曲线的特点,且随着频率和电流的变化而变化。
当频率增大时,磁场信号的周期变小,频率越高时,波形变得更加密集。
当电流增大时,磁场信号的振幅也随之增大。
进一步分析实验结果,我们可以得出以下结论:1. 磁场信号的频率和周期与交变电流的频率和周期相同,呈现出一对一的对应关系。
2. 磁场信号的振幅与交变电流的大小成正比,电流越大,磁场信号的振幅越大。
3. 磁场信号的相位与交变电流的相位相同,即二者具有相同的相位差。
通过对实验结果的分析,我们进一步加深了对交变磁场的理解。
交变磁场的特性与交变电流密切相关,而且交变磁场信号的波形具有一定的规律性,可以通过调节交变电流的频率和大小来控制磁场信号的特性。
磁场对激光烧蚀铝的特性分析激光烧蚀铝是一种热烧蚀技术,利用高能激光束对铝材料进行加热和熔化,以达到剥离、切割或修磨的目的。
在激光烧蚀过程中,磁场是一种常见的外加辅助因素,可以对烧蚀效果产生一定的影响。
本文将对磁场对激光烧蚀铝的特性进行分析。
在激光烧蚀铝中应用磁场可以提高热传导效率。
磁场是一种能够改变材料内部电子和离子动力学行为的力场,可以影响到热流的传导。
磁场对材料中的电子和离子进行动力学约束,使得它们的散射减少,从而减弱了材料中的电子和离子传输过程,进而降低了激光束烧蚀铝的能耗和损耗。
应用磁场可以提高热传导效率,使得激光烧蚀铝的能量传递更加高效。
磁场对烧蚀效果有一定的调控作用。
磁场可以改变热传导路径和激光热源与材料之间的相对位置,从而影响激光烧蚀铝的热传导路径。
当磁场与激光传播方向相可使得热传导路径更加均匀,防止了热传导不均匀导致的材料变形或开裂现象;而当磁场与激光传播方向相反时,则可使得热传导路径更加集中,提高了热源与材料之间的接触面积,从而加速了材料的热升华速率,改善了材料的切割质量。
通过调控磁场方向和强度,可以对激光烧蚀铝的切割效果进行优化。
磁场还可以影响激光烧蚀铝的等离子体形态。
在激光烧蚀铝过程中,磁场可以改变等离子体的扩散和输运行为,从而影响到等离子体的形状和分布。
一般来说,磁场会约束等离子体的运动方向,使得等离子体集中分布在激光束和材料之间的边界层中,从而增加了与材料相互作用的几率,提高了烧蚀效果。
磁场还可以改变等离子体的密度分布,使得等离子体在沿激光束传播方向上的密度梯度变得更加陡峭,从而进一步加强了烧蚀过程。
磁场在激光烧蚀铝中具有重要的作用。
它可以提高热传导效率,调控烧蚀效果,并影响等离子体的形态。
合理应用磁场技术,可进一步改善激光烧蚀铝的效果,提高其应用价值。
电镀金刚石磨头电镀金刚石磨头电镀金刚石磨头是磨头磨具中的一种,是用一定的结合剂将磨料粘结起来,一般安装于磨床,打磨机,抛光机,或特制的安装工具等, 广泛用于光学镜头、棱镜、手表玻璃、蓝宝石玻璃。
通过对各种工件进行加工,以达到磨削,打磨,抛光的效果.按使用用途,主要分为以下几种磨头:1.研磨类.主要安装于磨床的磨头,对工件进行内圆磨,外圆磨等磨削,研磨,加工时可分为粗磨和精磨.2.打磨类.一般用于打磨工件的毛刺,或对工件表面进行精度不高的加工.利用打磨机,电动,气动等工具高速运转达到打磨的效果.3.抛光类.专门对表面光洁度(粗糙度)要求较高的加工而使用,是需要单独加工的工序.电镀金刚石磨头:由于金刚石本身硬度高。
它有人造和天然之分,其中,天然的硬度更高,但因稀少而价格昂贵。
由此,现在市面上使用最多的是人造金刚石磨料制品占多数。
因此,金刚石磨头用途也较为广泛,这种金刚石磨头的品种及规格按国家标准有很多种类,特别表现是在磨头的大小与形状上。
这些都是要根据金刚石磨头用途来决定,比如在磨内孔时用磨头就显得十分突出了,同时它也是普通磨头的好帮手,特别是在用于难磨材料时显得尤其明显。
由于金刚石磨头是以金刚石磨料为主,再由树脂、金属、陶瓷等结合剂结合而成。
于此,金刚石磨头用途也就较为特殊了,磨内孔和其它砂轮无法磨的地方都少不了它,主要用于磨削、抛光、研磨的用途。
同时根据以上金刚石的特性,按材料可分为用作研磨高而硬的合金、非金属材料的用途。
对此,金刚石磨头的用途与普通砂轮相比,有独到之处,它硬度高、抗压强度高、耐磨性好,金刚石磨头在磨削加工中,成为磨削硬脆材料及硬质合金最理想的工具,用它来磨削工件不但效率高、精度高、而且粗糙度好、砂轮消耗少,使用寿命长,同时还可改善劳动条件。
因此,在这金刚石磨头的用途就越来越明显,它广泛用于普通砂轮难以加工的低铁含量的金属和非金属硬脆材料,如硬质合金、玛瑙宝石、高铝瓷、光学玻璃、半导体材料、石材等。
磁场在电子设备中的作用磁场作为物理学中的一个重要概念,在电子设备中起着关键的作用。
它不仅影响设备的运行和性能,还被广泛应用于各种电子技术中。
本文将探讨磁场在电子设备中的作用。
一、磁场对电子设备的影响1. 电磁感应磁场的存在导致电磁感应现象的发生。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场的磁通量发生变化时,会在导体中产生感应电动势。
这一原理应用于电子设备中的电感和变压器等元件设计中。
通过改变磁场的强弱和方向,可以实现电能的转换及信号的传输。
2. 磁存储技术磁场在磁存储设备中起到至关重要的作用。
硬盘驱动器和磁带等磁存储设备利用磁场可以改变材料的磁性,从而实现数据的读写。
通过在磁介质上施加不同强度和方向的磁场,可以存储和检索大量的数据。
磁存储技术在计算机和其他电子设备中广泛应用,为信息的存储和传输提供了重要手段。
3. 磁传感器磁传感器是一种能够测量和检测磁场强度和方向的设备。
它们在电子设备中被广泛应用于位置和方向感知、航空航天导航、车辆控制以及医疗设备等领域。
磁传感器利用磁场对磁敏元件产生的影响,将磁场信息转化为电信号输出,从而实现对磁场的测量和检测。
二、磁场在电子技术中的应用1. 电感元件电感元件是一种利用磁场储存和释放能量的电子元件。
它们通常由线圈绕制而成,通过磁场的变化实现信号传输、滤波和电能转换等功能。
电感元件广泛应用于电源、放大器、控制电路等电子设备中,起到了稳定电流和信号传输的作用。
2. 电动机和发电机电动机和发电机是利用磁场和电流之间的相互作用实现能量转换的设备。
它们通过磁场的变化使导体内的电流产生力矩,实现动力转换。
电动机将电能转化为机械能,驱动各种设备的运转;而发电机则将机械能转化为电能,为电子设备供电。
通过控制磁场的强度和方向,可以实现电动机和发电机的高效运行。
3. 磁共振成像技术磁共振成像技术(MRI)是一种利用磁场和无线电波相互作用的医学影像技术。
它通过在人体内产生强磁场,使人体内的原子核在磁场的作用下发生共振,然后通过检测共振信号生成影像。
钎焊金刚石工具技术摘要:钎焊金刚石工具,金刚石出刃可以是金刚石高度的2/3 ,所以钎焊金刚石工具磨削效率高,且有利于冲刷磨屑,表面磨粒不易因堵塞而失去磨削能力。
与单层电镀金刚石工具相比,钎焊单层金刚石工具由于金刚石出刃高,容屑空间大,金刚石与基体之间的结合强度高而成为近年来超硬材料工具的热门研究领域。
本文分别从钎料选择、钎焊设备、钎焊工艺和金刚石有序排布四个方面来论述钎焊金刚石工具技术,并对该技术的前景进行了展望。
关键词:金刚石钎焊技术;钎料;钎焊专用设备;钎焊工艺;金刚石有序排布1.概述电镀金刚石工具中, 金刚石仅能用镍金属作机械包镶, 故易于脱落, 且金刚石无序排列, 凸出低、容屑空间小; 在孕镶烧结金刚石工具中, 金刚石无序排列, 出刃自锐问题难于解决, 金刚石与粉料也很难实现冶金结合。
这两种工艺都不能充分有效地利用金刚石的锯切性能。
而钎焊金刚石工具有上述两种金刚石工具无可比拟的优越性,所以近10年来金刚石钎焊工艺引起了人们的重视(见图1)。
图1.钎焊金刚石工具与电镀金刚石工具界面结合情况对比钎焊金刚石工具采用金刚石表面金属化技术,以活性钎料或镍基钎料焊接金刚石, 通过强碳化物形成元素或合金, 使金刚石与工具胎体实现冶金化学结合, 这大大提高了金刚石的把持力,另外,金刚石可凸出2ö3,且不易脱落,又创造了切割锋利, 排屑好的有利条件,再加上金刚石在工具表面合理规则均布, 充分利用了金刚石的切割作用, 既能节省金刚石用量, 降低工具成本, 又提高切割效率。
可以说, 这一技术正好适应了我国国民经济发展的大力节约能源资源, 加快建设资源节约型、环境友好型社会的要求。
鉴于金刚石钎焊工具的极大优越性与良好的发展前景, 引起了国内高校、科研院所及企业的极大关注与参与, 并且正积极地开展研发工作, 根据钎料种类、钎料中活性元素加入方式、钎焊方式的不同,国内外对钎焊金刚石工具的研究成果见见表1。
基于复合电镀工艺的金刚石-硬质合金复合材料的制备与表征罗国凯;张立;崔焱茗;刘涛;肖桥平;黄龙;吴厚平【摘要】采用落砂法在WC-10Co硬质合金基体表面复合电镀Ni-金刚石镀层,采用循环伏安法研究主盐浓度、温度和pH值对Ni形核过电位的影响,优化复合电镀工艺参数.在此基础上,研究基体预处理方式对上砂量,即金刚石面积分数的影响.采用热震试验测试复合镀层与硬质合金基体以及金刚石与Ni基体之间的结合强度.结果表明,在主盐浓度280 g/L,温度40℃,pH值4,电流密度0.015 A/cm2,金刚石浓度2.3 g/L的工艺条件下,共沉积Ni和W10金刚石微粉(粒径约为10μm),可以获得组织致密,结合性能良好,金刚石颗粒分布均匀的镀层.对基体进行1500目金刚石抛光和化学腐蚀处理后,镀层中金刚石面积分数可达36.9%.【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2019(024)002【总页数】8页(P168-175)【关键词】硬质合金;金刚石;复合材料;复合电镀;循环伏安;基体预处理【作者】罗国凯;张立;崔焱茗;刘涛;肖桥平;黄龙;吴厚平【作者单位】中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】TF124.3因具有较好的硬度、韧性和强度综合性能,硬质合金广泛用作凿岩工具、切削刀具和耐磨零件。
常见的硬质合金–金刚石工具材料主要包括CVD金刚石涂层硬质合金工具材料[1−5]和高温高压硬质合金–金刚石复合材料[6−8]。
目前尚未见电镀金刚石–硬质合金复合材料的相关报道。
金刚石表面镀覆对铁基金刚石锯切工具界面的影响本课题通过设计,合理的金刚石表面进行化学镀镍。
再将化学镀金刚石置于滚镀装置中在镀镍的基础上滚镀镍及镍/纳米复合镀层,使用扫描电镜和能谱分析纳米电沉积的复合镀金刚石的表面形貌及微观结构。
将复合镀金刚石加入到铁基胎体中烧结成节块,检测试样的力学性能,用扫描电镜观察样条的断口形貌,使用能谱分析金刚石和镀层及胎体之间的存在状态,阐述金刚石和胎体间的结合状态与试样力学性能之间的关系。
结果表明:随增重量的增加,其镀层厚度增加,镀层越厚,镀层表面越平滑、致密,纳米粒子的加入在一定程度上具有细化晶粒的作用。
当镀层厚度达到14.5μm时,抗弯强度值达到最大值105.58MPa。
镀层的最佳厚度为14.5μm。
镀层越厚,纳米粒子的比例越大。
当温度为790℃,烧结压力为20MPa时,节块的硬度和抗弯强度最大。
节块的应力应变关系为典型的陶瓷的应力应变曲线。
使用EDS分析Ni-纳米SiC复合镀层金刚石样条的断口上的金刚石和金刚石脱落后所留下的脱落坑,发现在金刚石表面存在大量结合剂元素Cu、Fe、Ni等。
且在金刚石脱落坑中也发现了镀层中的Si元素,说明在烧结充分,纳米粒子的加入提高了复合材料的界面结合。
非对称磁镜场ecr氧等离子体刻蚀cvd金刚
石膜
1非对称磁镜场ECR氧等离子体刻蚀CVD金刚石膜非对称磁镜场ECR氧等离子体刻蚀CVD金刚石膜(异步电子捕获反应氧等离子体化学气相沉积)是一种利用电磁场对氧等离子体进行加速,以便刻蚀并形成金刚石纳米膜的先进方法。
它使得在较低电压或低电流下实现快速的膜厚增加,具有良好的改变结构的灵活性。
1.1工作原理
由于在低能量下,氧分子大多数不会受到电场的影响,因此,将一个强磁铁放置在电极中间,利用它产生的一个偏对称的磁场,经过电场加速后,氧等离子体就能自由穿过电极,优于非磁镜场等离子体。
ECR氧等离子体刻蚀CVD的工作原理是通过磁场和电场共同作用使C2H4或CH4诱导分子被电子衰减为CH3和H*团簇分子,然后在金属基体上形成初始发展的贴合结构,以及形成纳米金刚石带的结构。
1.2优势
非对称磁镜场ECR氧等离子体刻蚀CVD金刚石膜具有良好的灵活性,可以在低电压/电流下较快地增加膜厚。
它还可以准确地控制纳米
晶体的结构,例如结构形状、平整度、粗糙度和孔隙率。
此外,还可以在表面施加离子层,使对刻蚀的细微加工更加精确。
1.3应用
非对称磁镜场ECR氧等离子体刻蚀CVD金刚石膜广泛应用于半导体装置、硬度钢化、探针门电极、锂离子电池电极和电子器件等。
随着CVD化学气相沉积技术在半导体领域的不断改进,应用空间将越来越广阔。
2总结
非对称磁镜场ECR氧等离子体刻蚀CVD金刚石膜具有快速膜厚增加、改变结构的灵活性、准确控制纳米晶体结构的优势,为半导体集成电路的制造提供了新的选择,并可广泛应用在硬度钢化、探针门电极、锂离子电池电极、电子器件等领域。
交变磁场实验报告交变磁场实验报告引言:磁场是我们日常生活中常见的物理现象之一,而交变磁场则是磁场的一种特殊形式。
本实验旨在通过实际操作,观察和研究交变磁场的性质和特点。
实验目的:1. 了解交变磁场的基本概念和特点;2. 掌握测量交变磁场的方法和技巧;3. 分析交变磁场对电流的影响。
实验器材和材料:1. 交变电源;2. 电磁铁;3. 电流表;4. 直流电源;5. 电阻;6. 导线。
实验步骤:1. 将电磁铁连接到交变电源上,并调节电源的频率和电压;2. 将电流表连接到电磁铁上,记录电流表的示数;3. 将直流电源连接到电磁铁上,通过调节电流的大小,观察电磁铁的磁场变化;4. 在电磁铁附近放置一根导线,通过改变导线中的电流大小和方向,观察电磁铁对导线的影响;5. 将电流表连接到导线上,记录电流表的示数;6. 分析实验数据,总结交变磁场对电流的影响规律。
实验结果与分析:通过实验观察和数据记录,我们可以得出以下结论:1. 交变电源的频率对交变磁场的影响:随着频率的增加,交变磁场的强度也增加,但是当频率超过一定范围时,交变磁场的强度开始减小。
这是因为在较高频率下,电磁铁的磁化和去磁化过程来不及完成,导致磁场强度下降。
2. 交变电源的电压对交变磁场的影响:电压的增加会导致交变磁场的强度增加,但是当电压达到一定值后,交变磁场的强度不再明显增加。
这是因为电磁铁的饱和磁化达到一定程度后,进一步增加电压对磁场的影响较小。
3. 交变磁场对电流的影响:当导线中通过交变电流时,导线周围会产生交变磁场。
根据安培定律,交变磁场会引起导线中的感应电动势,从而产生感应电流。
感应电流的大小和方向与交变磁场的强度和方向有关。
结论:通过本实验,我们深入了解了交变磁场的性质和特点。
交变磁场的强度受到频率和电压的影响,而交变磁场对导线中的电流产生感应作用。
这对于我们理解电磁学的基本原理和应用具有重要意义。
实验总结:本实验通过实际操作和数据分析,深入研究了交变磁场的性质和特点。
2012年5月 电镀与环保 第32卷第3期(总第185期) ・11・
制备电镀金刚石工具时外加交变磁场的作用
Effects of Applied Alternate Magnetic Field in Preparation
of Electroplated Diamond Tools
王琳, 赵汉雨, 李云东, 杨天辉, 卢汇洋
(河南农业大学机电工程学院,河南郑州450002)
WANG Lin, ZHAO Han—yu, LI Yun—dong, YANG Tian—hui,LU Hui—yang
(College of Mechanical and Electrical Engineering,Henan Agricultural
University,Zhengzhou 450002,China)
摘要: 引入外加交变磁场以期提高电镀金刚石工具的性能。SEM观察结果表明:与无磁场影响的镀层相比,外加电压为
200 V时,胎体晶粒尺寸得到细化,镀层的显微硬度提高1 060 MPa。磨削实验表明:外加电压为200 V时,所制得的金刚石工
具与传统无磁场影响下所制得的金刚石工具相比,使用寿命为其1.5倍,Z-作效率提高了2O.21 。
关键词: 电镀;金刚石工具;交变磁场
Abstract: Alternate magnetic field is introduced to improve the performance of electroplated diamond tools.The SEM
observation shows that compared with the coating not affected by magnetic field,the crystal grain size of the matrix is fined and
the microhardness of the coating increases 1 060 MPa when the applied voltage is 200 V.The grinding experiment indicates that
the service life of the diamond tools prepared when the applied voltage is 200 V with alternate magnetic field is 1.5 times as that
of the tools without magnetic field applied,and the working efficiency can be raised by 20.21 .
Key words: electroplating;diamond tool;alternate magnetic field
中图分类号:TQ l53 文献标识码:A 文章编号:l000 4742(2012)03—0011 O3
O 前言
由于金刚石微粒在电镀金刚石工具中只是机械
地镶嵌于胎体中,微粒与胎体间存在明显的沟槽,且
镀层表面有许多结瘤,这些现象严重地影响了微粒
的出刃率和胎体对其的把持力,降低了工具的效率
和使用寿命。研究表明ll ]:在金属及其合金的电沉
积过程中引入外加交变磁场,可以使镀层平整、致
密,沟槽得到很好的填补。受此启发,本实验在制备 电镀金刚石工具的过程中引入外加交变磁场,以期 提高工具的性能。 l 实验 1.1 镀液成分及工艺条件 使用瓦特型镀液,所有试剂均为分析纯。镀液 在每个样品制备后均需更新,维持pH值在4.4~ 4.6范围内,若pH值过低,加入碳酸镍进行调整; 若pH值过高,加入 盐酸:V硫酸一1:7的混合酸进 行调整。将自制的1 L塑料镀槽放入水浴锅中,控 制温度在(35 4-1)℃。采用纯度为99.9%的电解 基金项目:河南省自然科学基金(No.0811051300) 镍片作为阳极,为了避免阳极极化,阳极的表面积为 阴极的8倍,阳极与阴极的间距为30 cm。采用直 流电镀法,镀液组成及工艺条件为:NiSO ・7H () 250 g/L,NiC12・6H 2O 40 g/1 ,H3BO。40 g/I , CoSO 20 g/L,l A/dm 。 1.2 实验装置 外加交变磁场采用自制线圈,线圈铜线直径 0.09 mm,匝数4 240,共8层。线圈与外加交流电 (220 V,50 Hz)的交流变压器相连。通过改变线圈
两端电压可以控制磁场大小,实验中用线圈两端电
压值来表示磁场强度的相对大小。磁力线分布垂直
于金属离子的沉积方向,有利于改变离子的沉积状
态,使其在阴极附近产生离子紊流,冲刷镀层表面,
抑制晶粒生长。
1.3样品的制备
将经过镀前处理的45 钢工件(形状为圆环,外
径24 ITI1TI,内径10 turn)放入镀槽中,以1 A/din。的
电流密度预镀15 min(前1 min使用3 A/din 的冲
击电流)。植砂采用落砂法,金刚石微粒的平均尺寸
为250 m,平均抗压强度为80 ̄90 kPa。植砂过程