压力、温度以及时间对金刚石烧结体性能的影响

 采用熔渗法研究了烧结压力、烧结温度以及烧结时间对金属添加剂金刚石烧结体性能的影响;在1 400 ℃、5.8 GPa、12 min的烧结条件下,烧结出磨耗比为285×10³、金刚石颗粒未出现异常长大的金刚石烧结体;分析了烧结方法对烧结效果的影响。     

烧结型多晶金刚石中晶界物相的类型与数量对其某些物性的影响

 烧结型多晶金刚石可分为有或无添加剂两种，本文只讨论前一种，研究烧结型PCD晶界中的物相和数量对相对耐磨性、强度和热稳定性的影响。试验发现，在晶界中形成的中间过渡物相的数量与相对耐磨性有关，而中间过渡物相的类型与热稳定性有关。     

聚晶金刚石复合体超高压液相烧结理论研究

 在对前人有关聚晶金刚石超高压烧结机理的综合分析与评价的基础上，通过对金刚石与不同组分的钴熔体相互作用规律，及金刚石从钴熔体中的结晶热力学与动力学的理论研究，提出了石墨优先金刚石“溶解”和金刚石石墨化“溶解”的观点，阐明了钴熔体的性质对金刚石（石墨）的浸润扩散溶解过程，以及金刚石再结晶析出过程的影响，认为在金刚石-钴烧结系统中存在三种主要烧结机构：颗粒重排，溶解-析出和聚晶固架形成机构。不同温度条件下不同碳含量钴熔体在烧结过程中，对于促进金刚石表面石墨化，进一步引起颗粒重排，实现sp³结构碳原子在金刚石颗粒间的有效迁移传递以及D-D直接结合等方面起到了十分重要的作用。根据上述金刚石超高压液相烧结理论的基本观点，可较合理地解释聚晶金刚石复合体（PDC）在超高压烧结过程中观察到的一些基本现象和实验事实。     

高压熔渗生长法制备金刚石聚晶中碳的转化机制研究

在6 GPa和1500 ℃的压力和温度范围内, 利用高压熔渗生长法制备了纯金刚石聚晶, 深入研究了高温高压下金刚石聚晶生长过程中碳的转化机制. 利用光学显微镜、X-射线衍射、场发射扫描电子显微镜检测, 发现在熔渗过程中金刚石层出现了石墨化现象, 在烧结过程中金刚石颗粒表面形貌发生了变化. 根据实验现象分析, 在制备过程中存在三种碳的转化机制: 1)金属熔渗阶段金刚石颗粒表面石墨化产生石墨; 2)产生的石墨在烧结阶段很快转变为填充空隙的金刚石碳; 3)金刚石直接溶解在金属溶液中, 以金刚石形式在颗粒间析出, 填充空隙. 本文研究碳的转化机制为在高温高压金属溶剂法合成金刚石的条件下(6 GPa和1500 ℃的压力和温度范围内)工业批量化制备无添加剂、无空隙的纯金刚石聚晶提供了重要的理论指导.     

多晶金刚石烧结中晶粒表面石墨化的实验研究

 利用X射线微区衍射，X射线光电子谱（XPS）及激光拉曼光谱等分析，对高温高压下以金刚石微粉为原料的多晶金刚石烧结过程中，金刚石晶粒表面石墨化现象进行了考察。结果表明，虽经历了烧结过程，但在没有掺杂剂作用的区域内，没有发现金刚石晶粒表面的石墨化。晶粒表面石墨化的高峰期，处于掺杂剂刚开始液化，但尚未饱和充填金刚石晶粒间空隙的烧结初期阶段，随着液相掺杂剂的饱和充填作用，金刚石晶粒表面的石墨消失，并最终完成多晶金刚石的烧结。     

真空净化处理对掺杂烧结型金刚石聚晶耐磨性的影响

 本文对金刚石原料和不同结合剂进行了真空净化处理试验研究。金刚石原料粒度越细，d电子亏损越多的过渡元素做结合剂，通常越需真空净化处理，方能烧结成高耐磨性聚晶金刚石。     

掺杂量对超高压烧结多晶体金刚石耐热性的影响

过去的实验表明,掺杂物的类型对高压烧结多晶体金刚石的耐热性有显著的影响。但同种类型掺杂物含量的影响规律还不清楚,因此我们进行了钛、硅掺杂量对高压烧结多晶体金刚石耐热性影响的研究. 一、实验技术与方法 实验用的设备、压力、温度和样品装配等与文献[1]中一样. 本实验中钛、硅掺杂量分别以金刚石原料为100时的重量计算,钛的重量为0,5,9,15和硅的重量为0,3,9,15以及它们的组合. 二、实验结果和样品分析 实验结果列入表1中. 从表1中数据可见:(1)除了个别情况外(例如钛0硅15),都可以找到较佳的烧结工艺,使样品具有较高的磨耗比,但成团…     

聚晶金刚石复合片超高压烧结过程的实验研究

 采用X射线衍射（XRD）分析、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDX）等方法,对在压力5.6 GPa、温度1 460 ℃条件下,加热时间分别为2、3、4、6、8、10 min的聚晶金刚石复合片（PDC）样品进行了分析。结果表明：PDC的烧结经历了金刚石的石墨化过程,而且在烧结过程中金刚石层表面的XRD图谱出现了WC衍射峰,强度由弱到强,再由强到弱,直至消失;进一步的研究发现,PDC中助烧结剂Co的晶格常数因C和W原子的固溶会变大,并随PDC加热时间的延长出现一个峰值;从硬质合金基体扩散到金刚石层的Co由于扩散通道各异、所受阻力不同,使得其分布不均匀。     

高压下金刚石烧结体系中的界面结合问题和新型多晶金刚石的研究

 进行了高压下金刚石掺质烧结机制有关的理论和实验研究。考虑到掺质和尺寸效应，得到了金刚石烧结体系中拉普拉斯第二定律的一个普适性方程和相应的界面结合特征方程。报导了高压下金刚石和掺质物行为的若干实验和分析结果。在此基础上获得具有特种界面结构的新型多晶金刚石。这种金刚石在拉丝模，特别在成品拉丝模的应用上显出其优越性。它的用途正在扩大。     

拉丝成品模用生长型多晶金刚石

人造多晶金刚石是研制大颗粒人造金刚石的一种重要途径,它制作方便,易于直接成型.目前在高温高压下有两种研制方法:一是由石墨合成金刚石,再由金刚石微粉烧结成多晶金刚石,即烧结型多晶金刚石(也称烧结型聚晶);另一就是由石墨直接一次生长成多晶金刚石,即生长型多晶金刚石(也称生长型聚晶). 人造多晶金刚石已在机械、地质、冶金、石油工业中广泛应用.近几年在电线、电缆行业中,也开始以人造金刚石拉丝模代替天然金刚石拉丝模和硬质合金模。天然金刚石模价格贵,资源少.硬质合金模耐磨性差,使用寿命短.所以,人造多晶金刚石拉丝模有着广阔的应…     

烧结型金刚石聚晶抗氧化性研究

 本文测量了烧结型金刚石聚晶氧化温度。提出烧结型金刚石聚晶德抗氧化性能，主要取决于晶界中结合剂以及形成中间过渡层物相德抗氧化性质。     

生物添加剂对汽油机燃油经济性及废气排放影响的研究

将一种棕榈油提取物作为添加剂,加入汽油中以研究其对汽油机燃油经济性和排放品质的影响。针对市场上正使用的辛烷值为93#的高清洁汽油和乙醇汽油,通过发动机台架试验对加剂前后的汽油机性能指标进行了对比和分析．结果表明:加入此种添加剂后对各种汽油的燃油经济性有大幅改善作用,对乙醇汽油的效果尤甚。加剂后可以使乙醇汽油的燃油经济性与普通汽油完全一样。对于93#高清洁汽油,除了未燃碳氢(HC)略有上升外,其他排放物如氮氧化物 (Nox)、一氧化碳等有所减少, CO2排放有明显的改善。对于乙醇汽油,则HC和CO2略有上升。     

掺杂立方氮化硼对金刚石聚晶致密化和显微结构的影响

 以小于0.5 μm的金刚石和氮化硼（以下简称cBN）微粉为原料,在6.0 GPa和1 450～1 480 ℃保温30 min的工艺条件下,成功地烧结出晶粒尺寸小于1 μm、以WC/Co硬质合金为衬底的金刚石聚晶。研究了cBN掺杂对金刚石基质密实化和显微结构的影响。研究表明,cBN可以有效地抑制金刚石异常长大。细晶而且致密的金刚石聚晶有优异的力学性能。     

非晶碳电阻的压力效应

 本文研究了压力对非晶碳电阻的影响，发现在低压范围内，它的电阻急剧减小，为了进行比较，还研究了压力对石墨电阻的影响。     

铝基矿物在钙基固硫过程中的固相反应机理分析

在高温电阻炉中对高硫煤掺入钙铝基添加剂后进行燃烧试验,分析了不同条件下煤中加入添加剂后固硫效率、固硫灰渣的矿物组成及微观形貌的变化特性;综合采用TG-FTIR-XRD研究了化学纯矿物CaO-A12O3-CaSO4体系中硫酸钙的高温热分解过程及产物组成.结果表明,A12O3的加入通过固相反应来影响钙基固硫效率,A12O3对固硫效率的影响并非呈单一性;低温下生成Ca-Al酸盐矿物削弱了固硫反应,而高温下CaSO4与灰中生成的含Ca、Al类矿物反应形成高温固硫物相硫铝酸钙并抑制其分解则提高了钙基固硫效率.     

膜动态吸附传递过程的理论分析与研究

本文针对气体透过薄膜的传质过程,基于动态吸附、扩散传递的概念,根据Langmuir界面动态吸附理论,研究了存在定向传递时表面吸附量与平衡吸附量的差异,从而将膜相传质分为吸附、内部扩散和脱附三个动态过程.讨论了界面吸附、脱附与扩散对传质阻力的不同影响,建立了薄膜传质的串联阻力模型.     

基于粗糙度曲线统计特征的接触热阻模型

本文在对粗糙度曲线统计特征分析的基础上,提出了一种接触热阻的计算模型。分别采用四种接触峰的评定标准,对实际机械加工表面的接触热阻进行了计算。研究结果表明,评定标准的选取直接影响接触热阻的计算结果;在同一接触峰评定标准下,两块平均粗糙度值相差较大的表面,其接触热阻计算值的离散区域也有可能重叠。所以,在计算接触热阻时,仅仅使用一两个平均化的粗糙度统计参数来表征整个表面的形貌特征是不够的。     

Thermal Resistance Measurement across a Wick Structure Using a Novel Thermosyphon Test Chamber

A novel system is developed for measuring the thermal resistance across thin layers of sintered copper wicks of varying porosity. Wicks to be tested are integrated into a passive vertical thermosyphon system, and the resistance is measured for a series of input power levels. The wicks are sintered to a thermally conducting pedestal above a pool of deionized water and heated from below. The apparent thermal resistance across the wick (from the pedestal/wick interface to the vapor space) under the evaporative operating conditions encountered in heat pipes is measured using thermocouples. The apparent thermal resistance across the wick is measured to be as low as 0.01°C/W, corresponding to an evaporative heat transfer coefficient of greater than 128,000 W/m²K.