人造金刚石形貌分析系统与振筛系统测试金刚石粒度组成的对比研究

人造金刚石形貌分析系统与振筛系统测试金刚石粒度组成的对比研究 人造金刚石形貌分析系统与振筛系统测试 金刚石粒度组成的对比研究 2007年4月 总第158期第2期 金刚石与磨料磨具 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 Diamond&AbrasivesEngineering April.2007 Seria1.158No.2 文章编号:1006—852X(2007)02—0028—02 人造金刚石形貌分析系统与振筛系统测试 金刚石粒度组成的对比研究 张宝法周智华朱晓宏郭港 (1.河南金渠黄金股份有限公司,河南三门峡472000) (2.汉森金刚石工具(丹阳)有限公司,江苏丹阳212300) 摘要对人造金刚石粒度组成进行 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 的方法主要有利用筛网筛分和形貌分析系统进行检测两种方法,本文采用这二 种方法分别对同一组样品进行三次连续检测,发现采用筛网检测同一个样品基本粒比例的最大值与最小值的差值最大为 1个百分点,形貌分析系统测试同一个样品的基本粒比例的最大值与最小值的差值最大为8.7个百分点;筛网检测三个样 品基本粒比例的平均值是96.7%,形貌分析系统测试三个样品的基本粒比例的平均值是81.6%,这 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 振筛机系统检测 金刚石粒度组成的稳定性好于形貌分析系统,形貌分析系统测试的基本粒少于振筛机系统,形貌分析系统测试粒度分布 结果受金刚石晶形的完整性,对称性影响较大. 关键词人造金刚石;形貌分析系统;振筛机;粒度组成;对比研究 中图分类号TQ164文献标识码A Contrastanalysisondiamondgritsizedistributionin figure——analysissystemandsievingsystem ZhangBaofaZhouZhihuaZhuXiaohongGuoGang. (1.HenanJinquG;DLimitedCompany,Sanmenxia472000,China) (2.HansenDiamondInstrumentLimitedCompany,Danyang212300,China) AbstractTherearetwomainapproachestoexaminethegritsizedistributionofsyntheticdiam ond,thatis,sievesandsieving—ma— chineexaminationandfigureanalysissystemexamination.Withthetwoapproachestoexami nethesanlegroupofsamplethree times,wegotgreatlydifferentresults.Contrastingthreediamondssampleswiththesamegran ularityanddifferentgraderepeatedly, itcanbeprovedthatthestabilityofthetestingresultsbysieving— machineisbetterthanthatbyfigure-analysissystem,andtherate ofbasicgritsizeofthesampleinfigure—analysissystemislowerthantheresultsbysieving— machine.Thetestingresultsofgritsize isinfluencedbytheshapeofdiamonds. Keywordsdiamond;figure—analysissystem;sieving— machine;tsizedistribution;contrastanalysis 1引言 在金刚石生产及应用领域内对金刚石成品粒度组 成都有比较严格的要求,我们国家在1986年就制定了 相关 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ,并在1996年进行了修订,现中华人民共和 国国家标准:超硬磨料金刚石立方氧化硼颗粒尺寸 (GB/T6406—1996),标准中对颗粒组成,粒度检测方 法,设备和环境等方面进行了严格要求,近年来,随着 科学技术的发展,国内以及国外的一些公司相继开发 了金刚石形貌分析系统,这些系统在分析金刚石的形 貌(如:粒度,颜色,透明度,圆度,椭圆率等)方面具有 比较广泛作用,受到了部分金刚石生产企业及使用企 业的青睐,为金刚石工业及制品工业的发展起到了一 定的积极作用,在这些功能中,粒度组成分析结果与传 统的振筛机系统检测的粒度组成结果有比较明显的 差异. 2试验 我们选用了35/40粒度的成品人造金刚石样品, 其抗压强度值分别为105N(编号为1),245N(编号为 第2期张宝法等:人造金刚石形貌分析系统与振筛系统测试金刚石粒度组成的对 比研究29 2),420N(编号为3),从显微镜下观察,其晶形的对称 性,完整性依次提高.采用分样器将样品分为6份,进 行振筛机系统和形貌分析系统检测试验. 2.1振筛机系统检测试验 振筛机系统试验是采用振筛机和75mm检查 筛,严格按照GB/T6406—1996的规定,对上述的三个 样品进行连续三次检测,结果如表1. 表1振筛机检测抗压强度值分别为105N,245N, 420N的粒度组成结果(%) 测试13 顺序上限上检筛上筛下下限上限上检筛上筛下下限上限上检筛上筛下下限 2.2形貌分析系统检测试验 金刚石形貌分析系统是利用显微镜或者扫描仪采 集金刚石的形貌信息,并把这些信息传送到计算机,通 过计算机内的专用软件进行计算分析.形貌分析系统 对上述三个样品进行连续检测,结果如表2. 表2形貌分析系统检测抗压强度分别为105N, 245N,420N的粒度组成结果(%) 测试123 顺序30/3535/4040/4530/3535/4040/4530/3535/4040/45 3分析与讨论 3.1稳定性分析 从表1中可以看出采用振筛机测试三个样品的基 本粒为:1样品的最大值与最小值的差值为1个百分 点,2样品的最大值与最小值的差值为0.4个百分点, 3样品的最大值与最小值的差值为0.5个百分点;在 表2中采用金刚石形貌分析系统测试三个样品的基本 粒为:1样品的最大值与最小值为8.7个百分点,2样 品的最大值与最小值的差值为5.5个百分点,3样品 的最大值与最小值的差值为3.7个百分点,对比表1 和表2,可以明显看出采用振筛机系统检测金刚石的 基本粒度的稳定性好于金刚石形貌分析系统. 3.2基本粒比例分析 对于1样品,采用振筛方法检测,基本粒度平均 值比例高于形貌分析系统检测结果20.73个百分点, 对于2样品,第一种测试结果平均值高于第二种测试 结果15.63个百分点,对于3样品第一种测试结果平 均值高于第二种测试结果9.37个百分点,由此可以看 出,采用形貌分析系统测试金刚石的粒度分布,其基本 粒比例低于采用振筛机系统的测试结果. 3.3不同品级的结果对比 由表2中1,2,3样品基本粒的比例逐步提高, 并且与表1中的差距在缩小,这表明,与振筛机系统的 测试结果相比,采用形貌分析系统检测金刚石样品时, 低品级金刚石与振筛机系统的测试结果相差比较大, 这说明金刚石晶形的对称性和完整J陛对形貌分析系统 的测试结果影响比较大. 3.4差异讨论 通过对两种测试系统的对比分析,我们认为造成 上述差异的原因有以下三点: (1)振筛机系统测试金刚石粒度的机理是将金刚 石放在一组筛网上面,通过振筛机的拍击与震动,使金 刚石按照颗粒大小分离,在分离过程中,金刚石颗粒在 任何一个三维方向上如果有一个二维方向上的尺寸小 于筛网的网孔尺寸,这粒金刚石就可以通过筛网,成为 筛下物,而相貌分析系统是根据金刚石在平面上的投 影,即金刚石颗粒的一个二维方向,取投影中最大的一 个尺寸为金刚石的颗粒尺寸.因此,二套系统在测试 机理方面存在较大的差异. (2)根据GB/T6406—1996的规定,采用振筛机检 测时,样品量在10克(50克拉)左右,而采用形貌分析 系统检测金刚石样品时,样品的颗粒数在500粒左右, 重量不到1克拉,其样本量远小于振筛机筛分的样本 量,因此,代表性不如振筛机系统样品的代表性. (3)在采用形貌分析系统检测时,有一些金刚石 颗粒会出现两个或者两个以上相互靠在一起的现象, 其在平面上的投影也会连在一起,系统无法识别这些 连在一起的金刚石颗粒数目,需要对这些颗粒进行处 理,不同系统的处理方式不一样(有的系统设置后自 动剔除处理,有的系统是通过手工对投影进行分割处 理的),容易使金刚石颗粒投影图形失真,或者异形颗 粒被删除导致最终结果出现偏差. 4结论 因为振筛机系统与相貌分析系统在金刚石颗粒尺 寸测定机理方面存在较大的差异,导致二套系统对一 个样品的测试结果存在一定差异,采用上述两种方法 对同一组样品进行连续测试,并对结果进行分析,得出 如下结论: (1)对于同一样品,振筛机系统检测金刚石粒度 (下转第33页) 第2期徐国平等:聚晶金刚石复合片(PDC)残余应力的检测方法33 08507075080851O5111,15'2 空阐位移(置)I)-空闻位移{置) 图71308B试样典型的EDXRD光谱与金刚石粉和 硬质合金光谱的比较 问位移?d,(311)和(511)线用来检查结果的一致性. 由图7可见,1308B~试样的金刚石衍射峰移到了较高 的D一空间,表明晶格中存在拉伸应变. 3结语 上述的几种检测方法均能有效地表征PDC的残 余应力且各有其特点,除了应变片测试法,后两种方法 的检测设备极为昂贵,稀少,难以在工作中采用.笔者 注意到目前金刚石薄膜研究领域测内应力普遍采用的 拉曼光谱法和可变掠射角XRD法似可用于检测PDC 的残余应力,并正在进行这方面的尝试. 参考文献 1马保松.PDC钻头的新发展及应用[J].世界地质,1996,15(4):94 2ScottDE.TheHistoryandImpactofSyntheticDiamondCuttersandDia? mondEnhancedInsertsontheOilandGasIndustry[C].Proceedings,1 InternationalIndustrialDiamondConference,Barcelona,Spain,Octo— bet20—21,2005 3BertagnolliKE,andValeR.UnderstandingandControllingResidual StressesinThickPolycrystallineDiamondCuttersforEnhancedDurabili? ty.Proceedings[C].AnInternationalTechnicalConferenceonDiamond, CubicBoronNitrideandtheirApplications,Vancouver,Canada,July17 — 21,2000 4PaggettJW,DrakeEF,eta1.Residualstressandstressgradientsin polycrystallinediamondcompacts[J].InternationalJournalofRefractory Metals&HardMaterials,2002,20:187 5BertagnolliKE,VailMA,eta1.Hish—EnergySynchrotronX—Ray InvestigationofResidualStress/StrainandMetalDistributioninPolycrys— tallineDiamondCompacts.[C]Proceedings,1'InternationalIndustrial 21,2005 DiamondConference,Barcelona,Spain,October20— 作者简介 徐国平(1962一),男,高级工程师,博士研究生,主要从事超硬 复合 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 的高压合成. 收稿日期:2006—11—21 (编辑:王琴) (上接第27页) 参考文献 1李力群.水剂冷却液的试验与应用[J].机械工程师,2005(4):106 2隆威等.金刚石圆锯片切割石材过程中的冷却润滑剂的作用机理探 讨[J].非金属矿,1992(6):46 3鲁凡.冷却液对金刚石一岩石磨擦副润滑作用的测定[J].中南矿冶 院,1994(6):675,676 4王星华.冷却液提高金刚石锯片切削寿命机理分析[J].西南交通大 学,1996(3):303. 5胡焕校等.岩粉对金刚石锯片胎体磨损的影响及其浓度计算[J].中 国有色金属,1998(3):170,171 6王成勇等.石材锯切冷却液对金刚石刀具寿命的影响[J].石材, 1994(2):50,51 第一作者简介 张绍和(1967一),男,湖北鄂州人,中南大学副教授,博士(后), 从事超硬材料与制品,难切磨削材料加工,钻探工程等方面的 教学和科研工作. E—mail:zhangsh@mail.CSU.edu.en 收稿日期:2006—11—8 (编辑:张慧) (上接第29页) 组成的稳定性好于形貌分析系统; (2)对于同一样品,形貌分析系统测试的基本粒 少于振筛机系统; (3)形貌分析系统测试粒度分布结果受金刚石晶 形的完整性,对称性影响较大. 参考文献 1张世良等.Diashape系统中金刚石晶体纯净度定义的讨论.金刚石与 磨料磨具工程,2004(3);17—20 第一作者简介 张宝法,男,大学本科,1967年生.现任河南金渠黄金股份有限 公司常务副总经理,主要从事人造金刚石方面的研发和管理 工作. 收稿日期:2006—11—10 (编辑:张慧) 一协jJc,'cI-l幅,3Jcm—c一