金刚石烧结制品重点

简答题：

1.什么叫做比表面比表面与颗粒的哪些性质有关

2.论述影响松装密度、流动性和压制性的因素及之间的关系.

3..叙述压坯密度与压制压力之间的变化规律.

4.叙述再结晶与晶粒长大的动力学过程.

5.为什么金属结合剂的金刚石制品常常采用热压烧结

6.叙述液相烧结过程.

7.简述结合剂的组成性能与加工材质和加工方式的关系.

8.叙述金属结合剂的对金刚石烧结制品使用性能的影响。

9.需制造某种磨具5片，已知磨具的单片质量为530克，所选用的结合剂成分配比(质量分数%)为Cu78Sn12Ag7Zn3,外加石墨1%。求各种粉末的用量。(设投料系数为

10．如何判断混合结合剂后，其是否混合均匀

11.结合剂贮存应注意什么

12.磨具产品的测试主要有哪些内容

13.简要列出配方设计的试验工作的一般程序。

14.已知非金刚石层体积和金刚石层体积分别为：Vi=13.56cm3，V=12.35cm3。采用冷压成型工艺，结合剂成型密度的γ=7.5g/cm3

，金刚石浓度为100％。求金刚石用量和结合剂用量（包括非金刚石层的结合剂用量）。

15.叙述热压法工艺特点为。

16.冷压烧结过程中500℃的保温阶段坯体内主要发生什么变化为什么此阶段十分重要

17.冷压烧结时，冷却阶段对最终产品的性能有什么影响

18.如果金刚石磨具出现废品时，通过镜下观察发现其组织结构不均匀，在实际生产中，我们应从哪几个方面分析其产生的原因。

19.叙述金刚石在切割过程中磨损情况。

20.根据切割工件材料特点对选择金刚石和结合剂有什么要求。

21.对于长为40mm,高为5mm,厚为4mm的节块，计算1000个节块金刚石用量、金刚石层结合剂用量、过渡层料的用量。假设成型密度为8.89g/cm3，金刚石的浓度按50％计算。

22.选择焊料一般要满足什么样的要求。

23.写出一般金刚石锯片制造工艺流程

24.叙述锯片开刃过程。

25.在制造金刚石钻头时，调整胎体硬度的方法主要有哪些

26.为什么说钻头胎体的硬度选择在使用过程中起着重要的作用。

27、壁薄工程钻头对胎体材料有什么特殊要求。

28、叙述比表面积对金属粉末性质的影响。

30、在粉末受压制时，粉末在压力下主要发生哪些变形，各有什么特点，其对压制时的密度产生什么样的影响。

31、压制后坯体的密度会产生不均匀的现象的原因是什么，如何减少坯体其密度不均匀性。

32、在压制工艺过程中，一般都设定一段保压时间，为什么

33、根据烧结理论，在等温烧结过程中主要发生哪三个阶段，叙述各阶段的特点。

34、从热力学观点出发，简要说明等温烧结的动力。

35、在烧结过程中，叙述粘合作用的主要特征。

36、叙述烧结时，扩散传质的特点。

37、什么是热压烧结

38、叙述温度对烧结制品的影响

39、概念题：耐磨性、强度、韧性、硬度、粘结性能、金刚石浓度、弹性后效、粉末冶金、烧结、松装密度、压制性、流动性

40.粉末冶金的优点

41、为什么常常用粉末冶金方法制造金刚石工具

42、请用胡克定理推导粉末受压时的侧压力公式

43、影响成型密度差异的原因有哪些你是如何采用方法来减小密度差异

44、烧结过程：

1.烧结颈形成阶段

形成原因：在升温过程和等温烧结初期，发生以下特征：（1）坯体内的吸附气体和添加剂的挥发；（2）颗粒表面的氧化物被还原；（3）变形颗粒的回复再结晶；（4）颗粒表面原子的扩散及晶体结合；（5）颗粒的之间点扩大到面，就形成烧结颈。

宏观特征：（1）颗粒形状未发生明显变化，（2）孔隙之间形成连续网络，孔隙之间的总表面没有明显减少，（3）烧结体也没

有明显的收缩（4）使得烧结体强度和导电性明显的增加；

2.烧结颈长大和闭孔形成阶段

形成原因：（1）原子向颗粒结合面的大量迁移使烧结颈扩大，（2）颗粒间距离缩小，形成连续的孔隙网络。同时由于晶粒长大，（3）晶界越过孔隙移动，而被晶界扫过的地方，孔隙大量消失。

宏观特征：（1）烧结体收缩；（2）密度和强度增加；

3.闭孔减少和球化阶段

形成原因： (1) 多数孔隙被完全分隔，闭孔数量大为增加，(2)孔隙形状趋近球形并不断缩小,(3)晶粒粗化。

特征: (1)小孔的消失和孔隙数量的减少，（2）烧结体仍可缓慢收缩。这一阶段可以延续很长时间，但是仍残留少量的隔离小孔隙不能消除。

烧结驱动力：

化学梯度的产生推动物质的位移，从而才形成了粉末或压坯的烧结。从热力学观点看，坯体的烧结过程是系统自由能减小的过程，对等温烧结来说，也就是系统过剩自由能降低的过程。

过剩自由能包括表面能和晶格畸变能，因表面能的降低比晶格畸变能的减小要大得多，所以我们可将表面能的降低视为等温烧结过程的驱动力。

驱动力表现为三个方面：

1、颗粒烧结颈的增大和颗粒表面的平直化，粉末体的总比表面积和总表面自由能减小

2、烧结体的内孔隙体积和表面积减小

3、粉末颗粒的内晶畸变的消除

表面张力的作用下，颗粒凸面产生向心应力，可用拉普拉斯方程：

σ= - 2γ/r

而在烧结颈的曲面上产生向外的应力为：

σb=γ(1/x-1/ρ) ≈ -γ/ρ

（x>>ρ）

在这两个力的作用下，物质由表面向颈面流动: ρ一般大于r,当两球相互靠近后，ρ增大，σb减小，减小烧结动力。直到趋于平衡，停止烧结。

表面应力使颗粒表面和颈曲面上的蒸汽压变化，由开尔文公式可求出平面与曲面上的饱和蒸汽压差，说明物质由颗粒表面蒸发，在烧结颈表面沉积，随着烧结颈长大，压差↓

由式知，?P球> ?P颈，表明颗粒表面蒸汽压大于颈曲面蒸汽压，这样将导致颗粒表面上物质蒸发并通过气相扩散迁移到烧结颈曲面上凝结下来，使得烧结颈长大。