現代超硬材料與制品

內容概要

方嘯虎、鄧福銘、鄭日升編著的《現代超硬材料與制品(上下)》是一部系統(tǒng)、全面闡述了現代超硬材料及制品的學術專著。
作為國內最早從事金剛石合成及制品制造技術研究與開發(fā)的先驅之一，方嘯虎長期工作在金剛石及制品的產、學、研第一線，先后提出相對低溫低壓理論、相對平衡理論、慢速生長理論等，并隨著六面頂大壓機和粉末觸媒合成技術的發(fā)展，逐漸將上述理論完善，使其更精煉、更系統(tǒng)，對中國超硬材料合成技術的發(fā)展作出了非常重要的貢獻，相信讀者通過該書的上冊將對編筆者的學識及其在行業(yè)中的作用有更深的體會。
該書的下冊重點總結和闡述了超硬材料制品的制備和應用技術，其中記錄著編筆者從業(yè)數十年來的技術見解，也包含了大量的國內外第一線專家的研究成果和國外文獻資料，相信對于業(yè)內以及其他使用金剛石工具的行業(yè)而言將有著重要的參考作用。

書籍目錄

基礎與趨勢
第一篇  超硬材料基礎與發(fā)展趨勢
  第1章  從地球科學到超硬材料
    1.1  高壓技術概述
      1.1.1  動態(tài)高壓與靜態(tài)高壓
      1.1.2  地球各圈層的溫度和壓力
      1.1.3  地球科學對靜態(tài)高壓和動態(tài)高壓的啟示
      1.1.4  天然金剛石的發(fā)現及其他
    1.2  動態(tài)高壓與靜態(tài)高壓的基本標志
      1.2.1  壓力分類
      1.2.2  靜態(tài)高壓和動態(tài)高壓與超硬材料的實際概念
    1.3  靜態(tài)高壓的創(chuàng)始
      1.3.1  布里奇曼(Percy Williams Bridgman，1882—1961)簡述
      1.3.2  毛河光簡述
    1.4  人造金剛石的探索與發(fā)明
      1.4.1  人造金剛石的探索
      1.4.2  人造金剛石的發(fā)明
    1.5  目前國內靜態(tài)高壓體系
      1.5.1  國家超硬材料重點實驗室
      1.5.2  當前實驗室在超硬材料方面已開展的工作及評述
    1.6  立方氮化硼和新超硬材料BCN
      1.6.1  超硬材料理論類型
      1.6.2  新型超硬材料——立方氮化硼的優(yōu)異性能
    1.7  人造金剛石及立方氮化硼的品種類型
      1.7.1  人造金剛石
      1.7.2  立方氮化硼
      1.7.3  類超硬材料BCN
    1.8  結論
  第2章  金剛石行業(yè)超高壓技術的發(fā)展
    2.1  超高壓技術的發(fā)展
      2.1.1  概述
      2.1.2  國外兩面頂超高壓技術的發(fā)展
      2.1.3  我國超高壓技術的發(fā)展
      2.1.4  兩種超高壓技術的抉擇問題
      2.1.5  結語
    2.2  中國超硬材料的現狀與發(fā)展趨勢
      2.2.1  人造金剛石發(fā)展形勢
      2.2.2  超硬材料制品的發(fā)展狀況及進展
      2.2.3  展望與思考
  第3章  高品質人造金剛石現狀與綜合性能對比實驗研究
    3.1  用動態(tài)觀念分析超硬材料國際形勢
      3.1.1  兩大強霸改組轉軌的動向
      3.1.2  其他國家停產、保產甚多
      3.1.3  技術實力還相當雄厚
    3.2  運用動態(tài)觀念分析超硬材料國內形勢
      3.2.1  2003—2004年是六面頂大壓機高速發(fā)展的時期
      3.2.2  120MPa～125MPa設計和需求明顯增多
      3.2.3  六面頂直徑600～650mm缸徑壓機將在今后幾年成為主導設備
      3.2.4  大型規(guī)?；尿寗?br />      3.2.5  國際金剛石市場：中、高品級的金剛石需求正趨向中國
    3.3  中國的高品質人造金剛石
      3.3.1  高品質金剛石總的評述
      3.3.2  六面頂壓機提高人造金剛石關鍵技術
      3.3.3  大頂錘技改后配套技術已完善
      3.3.4  粉末觸媒工藝技術快速發(fā)展
    3.4  國內外中高檔金剛石綜合性能對比實驗研究
      3.4.1  引言
      3.4.2  實驗材料及方法
      3.4.3  結果與討論
      3.4.4  結語
    3.5  金剛石行業(yè)應迎接新的挑戰(zhàn)
超硬材料科學與技術
  第二篇  超高壓高溫裝備與高精度控制系統(tǒng)
  第三篇  超硬材料合成主要原輔材料
  第四篇  超硬材料組裝原則與工藝
  第五篇  超硬材料核理論與生長
  第六篇  相對低溫低壓理論及其應用
  ……
超硬材料制品新技術新應用
超硬材料研究未來
方嘯虎的主要學術工作與觀點和理論
主要編著者簡介
后記

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   16.2.3.2兩半塊式傳壓介質塊 下面我們再對其分解圖作一些說明。筆者在組裝設計原則中有一條是加熱方向兩端應對稱，這種設計就完全符合要求。圖16.7所示為葉蠟石兩半塊式，應特別注意的是：①采用兩半式傳壓介質塊，使傳壓介質塊的整體性得到很大的改善，它的兩端密度更加均勻，這對合成腔的壓力穩(wěn)定至關重要，并克服了以前有時感到一端壓力大一端壓力小的不足；②同時要特別注意白云石和葉蠟石的結構狀態(tài)，現在是增加了白云石的保溫層厚度，大大減少了葉蠟石的用量。 在圖16.7（a）的右半邊仔細觀察可知道白云石已經直接到了邊上。以前根據葉蠟石合成后的相變情況，筆者與多個單位的同仁討論過，葉蠟石邊壁尺寸最多不超過0.5～1.5mm，這種改進就很好，它加大了保溫層，又擴大了腔體。它的十二條密封邊用葉蠟石，而其余部分用白云石，這就完全把密封層與傳壓層（保溫層）第一次真正分開設計，這種設計完全符合筆者以前提出的一個葉蠟石塊要把它分為四個部分或五個部分（密封部分、傳壓部分、發(fā)熱部分、保溫部分、屏蔽部分）分別考慮、分別設計的原則要求。而且在以前的單項試驗中，我們已經充分認識了白云石的加厚對生長優(yōu)質金剛石非常有利，在這里也得到了充分的證明。 16.2.3.3石墨發(fā)熱管、白云石屏蔽管 間接加熱式分解見圖16.8，包括石墨觸媒柱、鋼碗、石墨發(fā)熱管、白云石屏蔽管、石墨發(fā)熱片、白云石絕緣片等。石墨觸媒柱是合成金剛石的主體材料，無需多加說明。在此要特別強調石墨發(fā)熱管、白云石屏蔽管與石墨發(fā)熱片、白云石絕緣片的顯著作用。 （1）由白云石（有時為復合材料，有時還可用氧化鎂）屏蔽管和白云石絕緣片組成合成塊內層，它把石墨觸媒柱全部包裹在里面，作用有：①把外部雜質全部屏蔽掉；②使石墨觸媒柱全部絕緣起來，其熱量完全由外部供給，使它形成完整的間接加熱狀態(tài)。 （2）由石墨發(fā)熱管（有時可用石墨紙做——這樣可節(jié)約成本）和石墨發(fā)熱片組成合成塊次內層，全部把白云石屏蔽管和白云石絕緣片包裹起來，形成完備的發(fā)熱體系。這種體系的優(yōu)點在于溫度是由外部均勻地向內擴散，而且可以由發(fā)熱體始終如一地保持穩(wěn)定的發(fā)熱狀態(tài)。不會像直接加熱法那樣，隨著金剛石生長時間的不同，金剛石生長量的增多，電阻也隨之發(fā)生變化。盡管那時我們也想了不少辦法，目的也是為了實現溫度梯度、壓力梯度的一致性，確切地說那時并沒有真正找到這個條件。直到間接加熱法出現以后，我們才真正找到了這種條件，在整個合成過程中溫度梯度、壓力梯度盡可能地一致，這對優(yōu)質金剛石的生長非常有利。 這種組裝形式符合直接加熱和間接加熱相結合的原則。

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