金刚石与磨料磨具工程最新期刊目录
工件旋转法磨削硬脆基片的表面粗糙度预测模型————作者：张晓秋;王紫光;李哲辉;张昕;张瑜;李静;秦凤鸣;宋运运;师超钰;
摘要：【目的】工件旋转法磨削具有加工效率高、面形精度可控的优点，是硬脆基片背面减薄和平整化加工的主要方法。表面粗糙度值是直接评估磨削加工效果的重要指标，控制磨削表面粗糙度对于提高加工质量有着至关重要的作用。【方法】为了能够预测工件旋转法磨削硬脆基片的表面粗糙度值，优化磨削工艺，根据工件旋转法磨削硬脆基片的运动学模型，以及脆性域和塑性域材料去除造成的表面轮廓特征，基于硬脆材料压痕断裂力学理论，以磨粒切深模...
金刚石纳米切削单晶GaN的刀具角度影响研究————作者：王永强;夏昊;胡志航;张帅阳;尹韶辉;
摘要：为探究刀具角度对单晶氮化镓(GaN)切削诱导变形行为的影响，对金刚石纳米切削单晶GaN进行了分子动力学模拟研究，开展了实验验证。结果表明：较大的正前角和较小的负前角可强化剪切作用，有利于切屑成形，减少原子侧向流动，较大的负前角则会加深亚表层损伤。通过位错提取算法(DXA)和晶体结构识别算法(IDS)结合应力应变分析发现较大的负前角、负后角可引起应力和温度升高，促进位错形核和相变，加剧非晶化。正前角...
Ti N-Al体系结合剂配比对PcBN结构和性能的影响————作者：汤黎辉;肖长江;张群飞;郑皓宇;栗正新;
摘要：为研究TiN-Al体系结合剂配比对PcBN结构和性能的影响，在5.5 GPa、1 500℃的条件下制备PcBN。研究发现：结合剂TiN、Al与cBN反应生成BN、TiB2、TiN和AlN 4种物相。随着Al含量的提高，样品中AlN和TiB2成分占比上升，TiN成分占比下降；当Ti N和Al的质量配
超声作用下碳化硅CMP流场特性分析————作者：王泽晓;叶林征;祝锡晶;刘瑶;啜世达;吕博洋;王栋;
摘要：针对目前碳化硅抛光效率低、表面质量差等加工难题，采用超声辅助CMP(UCMP）加工工艺对其表面进行光滑无损化抛光。为探究超声辅助对CMP流场的影响，以超声振动下的抛光流场特性为研究对象，基于可实现k-ε模型对超声作用下的抛光流场特性进行分析，并采用有限元分析方法探究不同超声频率、超声振幅、液膜厚度对抛光流场内速度、压力的影响，且开展CMP和UCMP对照试验。结果表明：超声频率对抛光液流场有明显地促...
Ti H2的加入对Cu3Sn金属间化合物金刚石砂轮磨削性能的影响————作者：何珂桥;陈帅鹏;康希越;贺跃辉;
摘要：为进一步提升Cu3Sn金属间化合物金刚石砂轮的锋利度和保形性,制备不同TiH2加入量的Cu3Sn金属间化合物球磨粉末、金刚石磨块及砂轮。通过对微观形貌、氧含量、物相组成、热效应、力学性能等进行测试和分析,探究TiH2对Cu3Sn金属间化合物金刚石砂轮磨削性能的影响。研究结果表明:TiH 有序排布金刚石滚轮修整砂轮过程中的修整力————作者：张瑞;周帅康;赵华东;朱振伟;何鸿辉;刘畅; 摘要：为提升滚轮的修整性能和使用寿命，明确滚轮表面磨粒的不同排布对其修整性能的影响，采用错位、阵列和叶序3种磨粒排布的金刚石滚轮修整砂轮，对修整过程进行有限元仿真，并设计修整实验验证仿真结果。结果表明：在金刚石滚轮修整砂轮的过程中，磨粒的有序排布会对修整力产生影响，其中阵列排布的滚轮修整力最大，错位排布次之，叶序排布最小；叶序排布相较于错位与阵列排布，有利于减少滚轮表面磨粒磨损，提升滚轮的修整性能与使用... 电芬顿CMP抛光液中磨粒的分散性研究及中性环境下绿色抛光液的设计————作者：成锋;王子睿;朱睿;王永光;彭洋;张天宇;赵栋;樊成; 摘要：芬顿反应是一种能产生强氧化性羟基自由基（·OH）的绿色氧化反应，选用三聚磷酸钠（STPP）为外加电解质、金刚石为磨粒，比较STPP、NaCl和Na2SO4对芬顿反应中金刚石磨粒分散稳定性的影响，并研究该绿色抛光液在不同p H值下对电芬顿抛光液中金刚石磨粒的抗沉降能力、Zeta电位以及抛光液粒径的影响，并对GaN晶圆的抛光效果进行验证。结果表明：STPP能... Ti粉粒径和原料配比对镀Ti金刚石粉性能的影响————作者：韩铭;赵安冬;李良; 摘要：为探索不同Ti粉粒径和原料配比对镀Ti金刚石粉性能的影响，通过对比不同Ti粉粒径,粗粉（60目，250μm）和细粉（325目，45μm），以及原料配比等因素，对金刚石粉表面的镀Ti效果进行研究。结果表明：镀Ti金刚石粉表面的化学成分为金刚石、Ti和TiC；细Ti粉Ar气氛保护下合成Ti包覆金刚石的质量增长大于粗Ti粉包覆金刚石和真空环境Ti包覆金刚石的。结合拉曼光谱、紫外吸收光谱和热分析结果，金刚... 掺杂元素X(B、Al、Sn、Co)对IDB-X/Diamond界面结合性能的影响————作者：简小刚;姚文山;张毅;梁晓伟;胡吉博;陈哲;陈茂林; 摘要：基于量子力学第一性原理，建立了IDB-B/Diamond、IDB-Al/Diamond、IDB-Sn/Diamond和IDB-Co/Diamond 4种膜基界面模型，计算了膜基界面结合能、差分电荷密度和布居数，以探究孕镶金刚石钻头（impregnated diamond bits,IDB）基体中的常用元素X（X=B、Al、Sn、Co）对IDB-X/Diamond膜基结合强度的影响机制。计算结果表明... 金刚石刀头磨削铁矿石电耗的影响因素————作者：丁彩志;庄世勇;宋磊博;邓勇;王寰宇;顾路; 摘要：金刚石刀头磨削铁矿石的电耗是磨采机作业的核心指标，通过搭建实验台并采用2种金刚石圆锯片和2种磨轮对2种铁矿石样本进行磨削实验，得到不同刀头及磨削线速度、磨削厚度、磨削宽度、磨削移动速率等参数下的电耗实验数据，据此计算及分析磨削效率和电耗间的关系。结果表明：矿石1的磁性铁区、矿石2的石英区和磁性铁区额定电机电耗平均值分别为50.41、36.05和15.17 (kW·h)/t，且添加铁片的锋利型刀头可... 干式轻质异形介质的离散元仿真模型参数标定————作者：梁志强;李秀红;王兴富;李文辉;杨胜强;梁振华; 摘要：干式轻质异形介质是滚磨光整加工中常用的一类加工介质，其形状各异，导致离散元仿真中所使用的接触参数难以测试与标定，影响仿真模拟的准确性。以核桃壳介质为研究对象，首先通过物理试验测得核桃壳介质的几何形态、密度以及弹性/剪切模量等本征参数，其次采用自制的接触参数测量装置获得核桃壳介质与亚克力板间的静摩擦系数、滚动摩擦系数、碰撞恢复系数及核桃壳介质间的碰撞恢复系数，最后基于不同形状的特征参数，采用多维法构... 多晶金刚石片的机械磨抛工艺————作者：李蛟;张晓秋;王紫光;张昕;张瑜; 摘要：使用游离磨料进行机械研磨是金刚石平坦化的主流加工手段之一。针对多晶金刚石的材料特性,开展变参数的游离磨料机械研磨实验。通过改变磨料粒度、研磨压力、研磨液浓度,研究其对多晶金刚石片机械研磨的材料去除率和表面粗糙度的影响规律。结果表明:材料去除率随磨料粒度和研磨压力的增大而增大,随研磨液浓度的增大先增大后趋于稳定,其中磨料粒度是对去除率影响最显著的因素;而表面粗糙度随磨料粒度的减小而降低,随研磨压力和... 基于灰色关联分析的PMMA工件磁性复合流体抛光工艺参数优化————作者：王有良;高熙淳;张文娟; 摘要：针对磁性复合流体抛光PMMA工件取得最佳表面质量和最大加工效率时工艺参数不同的问题,基于灰色关联分析的工艺参数优化方法,设计3因素4水平正交试验,分析磁感应强度、羰基铁粉粒径、磨粒粒径对磁性复合流体抛光性能的影响。结果表明:优化后得到的磁性复合流体抛光PMMA工件的最佳方案为:磁感应强度,0.50T;羰基铁粉粒径,7μm;磨粒粒径,3μm;使用优化后的工艺参数抛光,工件的表面粗糙度为14 nm,材... 基于当量磨削层厚度的整体刀具容屑槽磨削功率模型————作者：任磊;潘江涛;向道辉;马俊金;崔晓斌; 摘要：磨削功率与整体刀具容屑槽的磨削质量密切相关。提出一种基于当量磨削层厚度的整体刀具容屑槽磨削功率模型，将砂轮离散化为一组等厚度的砂轮薄片，由砂轮与刀具间的瞬时接触线计算各砂轮薄片的接触弧长；再通过引入磨削接触区形状系数计算沿砂轮宽度方向逐渐变化的当量磨削深度和当量进给速度，得到各砂轮薄片对应的当量磨削层厚度；在此基础上建立容屑槽磨削功率模型，并通过磨削实验对模型进行验证。结果表明：模型的功率预测值与... 钎焊工艺对钎焊金刚石界面组织和性能的影响————作者：崔冰;姜雪;杜全斌;徐凡;严佩佩;王蕾;张黎燕; 摘要：采用WC/Cu-Sn-Ti钎料对金刚石进行真空钎焊，借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪以及磨削试验等手段，研究钎焊温度和保温时间对钎焊金刚石形貌、界面组织和力学性能的影响。结果表明：金刚石颗粒与WC/Cu-Sn-Ti复合钎焊界面形成的化合物层均匀连续且致密，且在金刚石颗粒表面形成了薄而连续的层片状Ti C和少量W2C相，提高了金刚石与钢基体的结合强度；随着钎焊温度升高及... Si3N4陶瓷基底的交替多层金刚石薄膜摩擦学性能————作者：王贺;赵海根;闫广宇; 摘要：为避免Si3N4材料因摩擦磨损造成的失效，利用热丝化学气相沉积技术在Si3N4基底表面沉积单层和交替多层的金刚石薄膜，采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜和拉曼光谱仪对制备的金刚石薄膜的形核、薄膜质量、表面和截面形貌、表面粗糙度等进行表征；利用“球-盘”往复式摩擦磨损实验机测试金刚石薄膜的摩擦系数并计... PDC磨损齿切削破岩数值模拟研究————作者：蔡茂盛;王红波;张春江;李赛;程书婷; 摘要：现有文献针对切削齿的数值模拟研究较少考虑磨损高度对切削齿温度、切削载荷的影响，然而聚晶金刚石复合片（PDC）切削齿磨损后受力恶化、热磨损加剧会导致其快速失效。为探讨这一问题，基于弹塑性力学和岩石力学，以Drucker-Prager准则为岩石的本构模型建立磨损齿的三维动态旋切仿真模型，运用数值模拟的方法分析在不同磨损高度、切削深度、前倾角的条件下切削齿的受力状态以及温升幅度。结果表明：与未磨损齿相比... 切削参数对ZrO2陶瓷切削过程影响的数值模拟————作者：吕世聪;刘寅;孙兴伟;董祉序;杨赫然;张维锋; 摘要：采用有限元仿真方法对ZrO2陶瓷工件进行三维切削过程的数值模拟，探讨工件材料切削过程中切屑去除机理、应力动态变化与分布规律以及切削力的演变规律等。结果表明：切削过程中刀具的硬接触行为显著影响材料去除，导致切屑崩落、材料开裂和裂纹扩展等失效形式出现。在切削深度分别为200和250μm时，工件末端边缘出现大量裂纹，并朝垂直切削方向扩展，导致工件边缘出现大尺寸碎裂。增大切削速度可引... 固结树脂金刚石工具抛光钛合金叶片叶缘工艺————作者：张万一;徐成宇;季冬锋;张天鸿;朱永伟;秦凤鸣; 摘要：叶缘作为航空发动机叶片的关键部位，其加工精度直接影响叶片的气动性能，降低叶缘表面粗糙度和轮廓度对延长发动机服役寿命至关重要。为此，设计并开发了固结树脂金刚石弹性抛光轮，基于机器人平台研究钛合金叶片叶缘的抛光工艺。采用正交试验法探索主轴转速、进给速度、加工压力、磨料粒径4个主要工艺参数对叶缘表面粗糙度及轮廓度的影响规律。试验确定的最佳工艺参数组合是：主轴转速为800 r/min，进给速度为6 mm/... SiC晶片减薄用金属间化合物黏结剂金刚石砂轮制备及性能————作者：陈帅鹏;何珂桥;康希越;贺跃辉;陈豫章; 摘要：与Si基材料相比，SiC因其导热性好、击穿电场强度高和禁带宽度大等特性成为芯片制造的理想基底材料。但SiC晶片莫氏硬度高达9.5，磨削困难。实现SiC晶片的减薄加工，降低加工成本，提高SiC晶片的加工质量，成为半导体行业亟待解决的问题。采用Cu3Sn和Cu6Sn5金属间化合物为黏结剂，制备面向SiC晶片粗磨和精磨减薄的金刚石砂轮。结...
