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60MN六面顶超高压合成装备60MN六面顶超高压合成装备、关键技术及系列产品开发，无机非金属材料、复合材料、材料合成与加工工艺。

关键词： 六面顶超高压装备；金刚石/立方氮化硼复合片；宝石级金刚石；

应用领域

地质石油钻探，高速数控刀具，3c通讯高精密加工刀具

成果简介

本项目采用鼓形铰链梁和“凸凹”工作缸与活塞匹配结构及先进制造工艺，提高了压机整体结构刚性、对中性和运行安全平稳性，解决了压机“掉底”、“裂耳”及“裂缸”等问题；采用双作用往复式增压器，精密湿式液压阀件和集成板式连接以及步进电机无级卸压技术，研制了新型一拖二液压站；采用计算机智能控制技术研制了一拖四控制系统，提高了压机控制精度和智能化水平。在该项目开发的60MN六面顶超高压合成装备上，率先实现了Φ60-62mmPDC/ PCBN刀具材料及高速数控刀具的产业化推广应用,并实现了宝石级金刚石快速高质量生长，开发了各种颜色的1-3克拉的宝石级金刚石以及钻饰产品。 该项目针对我国特色六面顶超高压设备、合成宝石级金刚石大单晶及大直径复合超硬材料有关技术开展了系统的研究，取得的创新性成果如下：发明了鼓形铰链梁和“凸凹”工作缸与活塞匹配结构的60MN六面顶压机主机;采用了双作用往复式增压技术，研制了一拖二液压站;采用了一拖四大屏幕控制技术开发了60MN六面顶超高压成套装备，在15天内油压控制精度≤0.3MPa，加热功率控制精度≤0.1%;采用ANSYS优化了大型顶锤结构设计，克服了顶锤传压效率与使用寿命之间的矛盾;通过叶蜡石高压高温下物理力学行为及流变规律研究，发现了叶蜡石高压烧结卸压冷却后的膨胀现象，深化了叶蜡石传压、密封和保温机制的认识，解决了长期困扰行业的高压“放炮”问题，顶锤消耗降低了50%;研制了高含氮深绿色宝石金刚石以及氢氮、氢硼协同掺杂金刚石大单晶，氢硼协同掺杂金刚石的电导率提高一个数量级，可望应用于金刚石半导体产业化;采用60MN六面顶超高压成套装备开发了宝石级金刚石快速高质量生长工艺，实现了5-7mm黄色Ib型和4-5mmⅡa型宝石级金刚石、Φ60-62mmPDC/ PCBN刀具材料的产业化。项目取得授权发明专利10项，实用新型专利18项，在国产六面顶合成装备、工艺及产品产业化方面取得突破，促进了我国超硬材料行业及相关领域的技术进步。项目成果拥有自主知识产权，创新性强，总体达到了国际先进水平，其中60MN铰链式六面顶超高压合成装备的性能指标达到了国际领先水平。

经济效益与社会效益

该项目研究成果在国内多家超硬材料企业的推广应用，创造了利润6.8亿元、税收约4.2亿元、创收外汇1.08亿美元，节约硬质合金消耗约4.45亿元，取得了显著经济社会效益。