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郑州华晶金刚石股份有限公司

惠丰钻石取得重大技术创新突破:新型结构的泡沫金刚石系列磨料横空出世

关键词 泡沫金刚石 , 惠丰钻石|2019-04-12 13:39:04|来源 惠丰钻石
摘要 多年以来,惠丰钻石一直是一家专注于高品级金刚石微粉研发、生产和销售的高新技术企业。随着公司高额研发经费的投入,郑州技术研发中心的建设发展,优秀人才的引进、研发技术团队的培养和校企之...

       多年以来,惠丰钻石一直是一家专注于高品级金刚石微粉研发、生产和销售的高新技术企业。随着公司高额研发经费的投入,郑州技术研发中心的建设发展,优秀人才的引进、研发技术团队的培养和校企之间的密切合作,公司在新产品研发方面取得了很大的进展,成功开发出新型结构的泡沫金刚石系列磨料。

       目前在公司研发部技术人员的不懈努力下,新产品生产工艺可控,质量稳定,性能优异。关于新产品的开发及产业化发展将大大提高金刚石微粉市场竞争力,拓宽金刚石微粉应用领域、应用水平,同时也将为促进国内金刚石微粉产业品类、质量升级提速提供强劲动力,对振兴金刚石产业,加快国内硅晶等硬脆材料超精加工技术在国际上的竞争力提供有力保障,同时将有力带动国内超硬材料行业转型发展,推进我国超硬材料技术更接近国际领先水平。 

       一、新型结构的泡沫金刚石磨料的优点

       1. “单刃”变“多刃”,改善表面加工质量

       将单颗金刚石磨粒单一大切削刃细化成微纳尺度的多切削刃,切削刃尺寸变小,数量增多,磨削热和应力得以分散,单个刃口的切削深度减小,有效降低切削损伤,改善表面加工质量。

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图1 金刚石磨粒切削示意图

       2. 磨粒强度可控,提高磨具自锐性。

       通过采取相应的工艺措施,制备出孔隙率不同的金刚石磨料,从而控制其强度,满足在不同的接触压力下,金刚石磨粒可以通过自身局部破碎而产生新的微切削刃,而不必通过修整即可使磨具维持较高的锋利度,达到提高磨削效率目的。而且这样的磨具破碎自锐可以通过调整金刚石的泡沫化程度(磨粒中孔径大小和孔隙率)得以控制,这样的性能对于大面积接触的磨具磨削(如平面磨削等)尤其必要。

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图2  不同泡沫化程度的金刚石磨粒:

(a) 未腐蚀; (b) 轻度腐蚀; (c) 中度腐蚀; (d) 重度腐蚀

       3. 磨粒结合性能改善,提高磨具寿命

       泡沫金刚石磨粒表面非常粗糙,与结合剂之间的有效接触面积增大,加上其泡沫结构与结合剂的镶嵌作用,磨粒不会整颗脱落,磨具表面磨粒切削刃磨钝后,磨粒逐层局部破碎,而不是金刚石磨粒的无序破碎或整颗脱落,即在相同条件下,磨削面上参与磨削的磨粒数多于普通金刚石磨料的磨具,金刚石的利用率和磨削效率提高。

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图3  金刚石磨粒磨具磨损示意图

       4. 减少金刚石磨粒粒度的分类,提高磨具通用性

       金刚石磨粒结构细化后,颗粒直径对于磨削效率和磨削质量的影响大幅度减小,一种粒径和泡沫化程度的金刚石磨料制备的磨具可在相对较宽范围内同时满足加工质量及加工效率的要求,通用性好。

       二、产品分类及适用范围

       严格把控原材料种类,调控工艺参数,实现不同程度单晶金刚石微粉结构泡沫化。现阶段主要有三种产品:

       1. HFD-SC

       可供粒度范围5μm以粗,轻微点洞腐蚀结构,保证微粉强度的同时增强其把持力; 

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图4 金刚石磨粒表面粗糙化: (a) 未腐蚀; (b) 轻度腐蚀

       适用范围:广泛地应用到电动工具,能够大大提高金刚石把持力,表面耐磨性、表面硬度以及延长工具使用寿命。

       2. HFD-MC

       可供粒度范围7μm以粗,表面结构粗糙多刃,增强把持力的同时提高锋利度;

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图5 金刚石磨粒表面多刃化: (a) 未腐蚀; (b) 中度腐蚀

       适用范围:用于蓝宝石、磁头、硬盘、硬质玻璃和晶体、陶瓷以及硬质合金的超精密研磨和抛光,可作为镀膜添加剂,用于金属模具、工具、部件等镀膜。可用于研磨,一般配制成研磨液来使用,也能制作刀具,切割时不容易产生崩裂。

       3.HFD-DC

       可供粒度范围10μm以粗,金刚石磨粒内部泡沫化形成多孔结构,增大金刚石比表面积,提高磨具自锐性,同时有效降低切削损伤,改善表面加工质量。

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图6 金刚石磨粒内部泡沫化: (a) 未腐蚀; (b)重度腐蚀

       适用范围:各种不同结合剂的固结磨具、涂附磨具、研磨膏、研磨液等产品,主要应用在单晶硅、多晶硅、蓝宝石、工程陶瓷、视窗玻璃等材料的高效率、精密研磨加工。

金刚石刀具网正式上线
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