1、直接轉化法合成大尺寸純相多晶金剛石
河南工業大學
王海闊, 張相法, 位星, 等. 直接轉化法合成大尺寸純相多晶金剛石 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(1): 1-6.
摘要 在不同熱力學條件下，以不同碳源為初始材料，採用直接轉化法合成不同晶粒尺寸、不同顏色的純相多晶金剛石塊體(φ6 mm×6 mm)，並用X射線衍射、Raman 光譜及掃描電鏡等方法檢測驗證。採用維氏壓痕法測得納米結構的黃色透明樣品硬度為130 ～ 270 GPa(加載3 N)。對黃色透明樣品進行砂輪對磨實驗，其磨耗比達1.658 × 106，約為現在市場上主流鈷基石油用金剛石複合片的25 倍。差熱分析表明：黃色透明樣品的熱穩定性與克拉級單晶金剛石基本持平；以納米結構多晶金剛石與金剛石大單晶對磨，測定其磨耗比為2.5，表現出比金剛石大單晶更優越的耐磨性。
2、直流電弧等離子體噴射法制備金剛石自支撐膜研究新進展
北京科技大學
李成明, 陳良賢, 劉金龍, 等. 直流電弧等離子體噴射法制備金剛石自支撐膜研究新進展 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(1): 16-27.
摘要 文章綜述了以直流電弧等離子體噴射法制備自支撐金剛石膜的研究新進展，對電弧特性、金剛石晶體質量、力學性能、光學性能及熱學性能進行了介紹。研究表明：不同電弧區域的金剛石膜結晶質量及應力狀態有所差異，鈦過渡層可以降低金剛石的殘餘應力；採用四點彎曲測得金剛石的斷裂韌性為10.99 MPa·m1/2；一定溫度範圍內，金剛石吸收係數與溫度的關係基本不受金剛石質量和厚度的影響；金剛石的光學性能越好，其熱導率越高，且金剛石形核面熱導率略高於生長面，500 K以上時多晶金剛石膜的熱導率近似於單晶水平。
3、二氧化鈦包覆微細金剛石的製備及表徵
燕山大學
趙玉成, 李亞朋, 閆寧, 等. 二氧化鈦包覆微細金剛石的製備及表徵 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(6): 7-12.
摘要 以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為偶聯劑，鈦酸四丁酯(TBOT)為TiO2前驅體，氨水為催化劑，通過St?ber法制備核-殼結構的二氧化鈦包覆微細金剛石(UFD@TiO2)，研究溶液pH值、氨水及去離子水的加入量對UFD@TiO2的影響。採用XRD、SEM及DSC-TG等手段對UFD@TiO2進行表徵，利用三點彎曲法測定添加UFD或UFD@TiO2的陶瓷結合劑試樣的抗折強度，通過SEM觀察陶瓷結合劑試樣斷口的微觀形貌。實驗結果表明：當溶液pH值約為8，氨水體積分數為0.8%，去離子水體積分數為0.8%時，TBOT水解生成的TiO2易在金剛石表面異質形核，可獲得緻密均勻的TiO2膜層；UFD@TiO2的起始氧化溫度為650 ℃，比UFD的起始氧化溫度583 ℃提高了67 ℃；UFD@TiO2-陶瓷結合劑試樣的抗折強度比UFD-陶瓷結合劑試樣的抗折強度提高了20.9%。
4、PCBN基體孕鑲金剛石複合材料的製備與性能研究
吉林大學
劉寶昌, 曹鑫, 孟慶南, 等. PCBN基體孕鑲金剛石複合材料的製備與性能研究 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(5): 21-27.
摘要 在5～6 GPa、1400～1500 ℃、保溫5 min的條件下，以立方氮化硼粉末、多種黏結劑、鍍鈦金剛石顆粒混合製備出金剛石複合材料。通過掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、能譜分析儀(EDS)、拉曼分析儀(Raman光譜)以及耐磨性、顯微硬度的測試設備等，對材料的組織形貌、物相成分、界面結合情況、力學性能等進行分析。實驗結果表明：金剛石顆粒良好地分佈在立方氮化硼基體中，兩者界面結合牢固；在界面處生成的TiB2、TiC、AlN等陶瓷硬質相可提高複合材料的磨耗比、顯微硬度、抗衝擊韌性等物理力學特性。新材料的磨耗比相比於傳統材料提高了37.64倍 ，維氏硬度大於40 GPa(加載力10 N)，緻密度達97%以上，耐熱性達到1148 ℃，相比於傳統PDC複合片的耐熱性提高了28%～64%。
5、超硬磨具磨粒有序排布技術的原理及應用
河南工業大學
馮創舉, 崔仲鳴, 赫青山, 等. 超硬磨具磨粒有序排布技術的原理及應用 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(1): 65-72+77.
摘要 磨料有序排布的超硬磨料工具是磨削工具家族的新品種，其工作表面具有按一定規律整齊排布的磨削刃，與傳統磨具相比具有容屑空間大、磨削刃鋒利、磨削力小和磨削溫度低等優點，目前已經成功應用於高效精密磨削加工領域，並表現出良好的應用潛力。但如何實現磨粒高效率和精確的有序排布還是一個難題，因此迫切需要發展新的磨粒排布技術。文章介紹了有序排布磨料的基本理論，磨具的構造、主要製造方法以及研究發展情況，分析了排布方式對磨削性能的影響，並對其今後的發展方向進行了展望。
6、磁流變微結構動壓平面拋光試驗研究
廣東工業大學
董敏, 路家斌, 潘繼生, 等. 磁流變微結構動壓平面拋光試驗研究 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(1): 82-88.
摘要 為提高集群磁流變平面拋光效率，在拋光盤表面增加微結構，以增強加工過程中的流體動壓作用。使用平面拋光盤和表面加工有孔洞、V形槽、U形槽、矩形槽等不同微結構的拋光盤進行拋光試驗及拋光壓力特性試驗，研究了加工間隙和工件轉速對加工效果的影響。結果表明：拋光盤表面微結構對工件材料去除率影響較大，不同微結構盤材料去除率從大到小順序為V形盤>U形盤>平面盤>孔洞盤>矩形盤，其中V形盤的材料去除率比平面盤高25%以上；所有拋光盤均能獲得納米級(Ra 在8 nm以內)表面。當加工間隙為0.9～1.0 mm、工件轉速為550 r/min時，加工效果較好。
7、非球面磨削過程中圓弧形砂輪的磨損分析
湖南科技大學
陳冰, 羅良, 焦浩文, 等. 非球面磨削過程中圓弧形砂輪的磨損分析 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(5): 56-60.
摘要 針對砂輪磨損會嚴重影響非球面磨削質量的問題，基於非球面磨削的運動方式，解析了非球面磨削過程中的材料去除體積和砂輪磨損體積公式，並結合砂輪磨損實驗，探究非球面磨削用圓弧形金剛石砂輪的磨損規律。結果表明：圓弧形金剛石砂輪在磨削非球面過程中由於磨損會導致其徑向尺寸減小，在砂輪失效前其直徑變化主要存在3個階段：即直徑快速變化階段、緩慢變化階段和微量變化階段。圓弧形砂輪表面的結構特性，使得砂輪圓弧頂端的結合劑對頂端區域的磨粒把持力要低於其他磨粒的，導致該區域的磨粒和結合劑被快速磨損，直至圓弧形金剛石砂輪的幾何結構不再影響其結合劑對磨粒的把持力，此後其磨損過程與平面金剛石砂輪磨損類似。
8、航發鈦合金風扇葉片自適應砂帶磨削實驗研究
中國航發瀋陽黎明航空發動機有限責任公司
張宏之, 梁巧雲, 陳盛天, 等. 航發鈦合金風扇葉片自適應砂帶磨削實驗研究 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(5): 67-72.
摘要 航空發動機葉片的材料多為鈦合金，該類材料強度和機械性能良好，但加工性能差，而模鍛、精銑後的葉片型面精度和表面質量需要加工來滿足航空發動機的要求。通過三座標測量儀最佳擬合法檢測模鍛葉片，確定葉片型面加工餘量，再採用自適應砂帶磨削方式對航發模鍛葉片材料定量去除。結果表明：磨削加工能精準去除模鍛葉片表面的加工餘量，保證葉片進排氣邊的圓弧過渡，且葉片表面粗糙度Ra值均在0.4 μm以下。
9、金剛石油石超精加工氧化鋯陶瓷軸承溝道的仿真與實驗研究
瀋陽建築大學
李頌華, 王維東, 吳玉厚, 等. 金剛石油石超精加工氧化鋯陶瓷軸承溝道的仿真與實驗研究 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(4): 64-71.
摘要 用ABAQUS軟件建立金剛石油石超精加工氧化鋯陶瓷軸承溝道有限元模型，分析其加工機理，並利用金剛石油石對氧化鋯軸承溝道進行超精加工，獲取超精加工後溝道表面粗糙度及表面形貌，研究超精加工應力對氧化鋯軸承溝道表面質量的影響。結果表明：工件切線速度由150 m/min增加到450 m/min，表面應力減小，表面粗糙度值由0.091 2 μm下降到0.059 3 μm，隨後增大；油石壓力由0.2 MPa增加到0.8 MPa，表面應力增大，表面粗糙度值由0.194 2 μm下降到0.032 2 μm；當金剛石油石的長、短行程擺動速度增加，軸承溝道表面應力增大，其表面粗糙度值分別由0.071 6 μm增加到0.085 8 μm和0.062 7 μm增加到0.100 8 μm。適當提高工件切線速度、油石壓力、長行程擺盪速度，降低短行程振盪速度有助於改善加工質量。
10、磨粒高速流動電解機械複合光整加工方法研究
南京航空航天大學
王金山, 徐正揚, 徐廣超. 磨粒高速流動電解機械複合光整加工方法研究 [J]. 金剛石與磨料磨具工程, 2018, 38(5): 50-55.
摘要 針對複雜型面金屬零件的光整加工，提出磨粒高速流動電解機械複合光整加工方法：採用隨電解液高速流動的微小磨粒，通過加工過程中的電化學溶解和磨粒連續微量劃擦，改善工件表面質量。通過對比試驗分析了複合加工、純電解加工和純磨粒高速流動加工等3種方法對加工效果的影響，並用單因素法加工不鏽鋼工件，分析不同試驗因素對工件表面粗糙度的影響。結果表明：採用複合光整加工方法能有效提高光整加工效率，降低工件表面粗糙度，獲得較好的加工效果；當加工電壓為5 V，加工間隙為2 mm，使用粒徑為75～106 μm的Al2O3磨粒加工5 min時，工件表面粗糙度可以達到0.17 μm。
