金剛石複合材料的研製及應用

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金剛石複合材料的研製及應用CVDD-PCD金剛石複合材料的研製及應用，無機非金屬材料。

關鍵詞： CVD金剛石、PCD聚晶金剛石、複合材料

目錄

應用領域

機械加工、鑽探

成果簡介

利用專有技術（熱絲法大面積沉積金剛石膜，沉積面積可達到200*200平方毫米），在經過特殊處理的PCD 拋光面上生長一層金剛石膜，達到以低成本製造CV D 刀具的目的，以做到真正替代PCD 刀具。本項目內容已經獲得國家發明專利，本專利產品可以廣泛應用於軋輥刀、輪轂刀、活塞車刀及鏜刀、樹脂鏡片刀、絕緣材料加工刀具等應用領域。

經濟效益與社會效益

出口創匯200萬美元，國內刀具銷售超2000萬

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金剛石複合材料生產有新法

日前，俄羅斯聖彼得堡材料科技研究中心研製出生產金剛石複合材料的新方法：無需高壓便能獲得大尺寸和所需形狀的金剛石複合材料。

通常，工業上超硬和高強材料由金剛石複合材料組成，也就是將金剛石鑲嵌在某一種基底材料上用人工合成的方法獲得。因此，對這種基底材料的性能要求很高。首先要求該材料具有硬度大、強度高和耐磨性好等特點。其次，該材料的化學結構要完整，在化學作用下能夠牢固地與金剛石結合。同時，基底材料的物理性質要與金剛石相似，否則在外界壓力下合成的材料會斷裂。碳化物的性質最符合充當這種材料。它們具有很強的硬度、耐磨性、熱穩定性和良好的熱傳導性能。熱傳導性越高，溫差變化大的情況下製件斷裂的可能性就越小。但採用傳統燒結的方法對金剛石與碳化硅燒結無法獲取金剛石複合材料，，因為在這一過程中需要很高的溫度，而在高溫下金剛石會轉化成石墨。當然，也可以用高壓的方法將金剛石與碳化硅合成以獲得複合材料，但這一過程需要8.5吉帕斯卡的壓強。因此，用高壓的方法在高壓艙里研製生產大尺寸和所需形狀的金剛石複合材料是不可行的，花費將非常昂貴。