乌克兰超硬材料研究所目前发展状况
文章内容：埏弘拟)兰,啄阻杯,毛'7一乌克兰超硬材料研究所目前发展状况塑1一,一般概况乌克兰超硬材料研究所的全称是乌克兰科掌院以巴库里命名的超硬材料研究所.本人与该所在超硬材料方面曾有多年交往.今年本人以高级顾问身份,于1993年5月,随同北京粉末冶金公司代表团及1993年7月,随同冶金部燕郊金剐石工业公司代表团,先后访问了该所,对该所科研,设计及试验生产现状比较了解.为了发展我国与该所的技术经济合作,促进我国超硬材料工业的发展,现就该所目前发展状况作扼要的介绍.乌克兰超硬材料研究所在超硬材料的科研,设计及新产品开发领域在世界上久赋盛名.在苏联时代与南非跨国戴比尔斯公司(.)及美国通用电气公司(??)形成三足鼎立之势.乌克兰超硬材料研究所位于乌克兰首都基辅市.占地面积220000,建筑面积11000.该所原有职工4000人.苏联解体后,目前有职工3337人,其中科研人员1010人,设计人员530人,试验工1797人.该所有3名院士,27名博士,206名副博士,该所设有37个研究室,一个专业设计局及一个试验工厂,是拥有科研,设计,试验生产超硬材料的庞大科技力量,是一个综合性的统一科学研究机构.该所的基本任务:(一)研究用高温高压工艺.合成金刚石,立方氮化硼及其他氮化物,珊化物,碳化物等超硬材料单晶,烧结聚晶及复合体超硬材料,硬质台金及技术陶瓷,研究控制理论及实现.(二)为工业规模生产各种超硬材料,研究及设计各种高效设备及仪器.(三)研究及开发各种超硬材料的高效工具,坚固镀层耐用零件以及它们的生产工艺.(四)研究超硬材料机械作用与物理化学作用相结合的方法,设计机械加工工艺.该所目前采用高温高压静压法,高温高压爆炸法生产超硬材料.采用亚稳定条件,以气相介质沉积法生产金刚石及立方氮化硼薄膜.静压法压机有2500吨,3500吨及5000吨.但目前生产主机为2500吨压机.爆炸法装置是1976年该所与乌克兰巴顿电焊研究所的合作成果.该所目前有92台2500吨压机及630吨压机.1991年生产人造金刚石6000万克拉,1992年生产2000万克拉,这主要是由于苏联解体,原材料供应失调所致.该所共开发出一万多件超硬材料产品.目前批量生产的超硬材料产品有3000种,产品数量上亿件.根据签定的合同,向欧洲,亚洲,美44个国家200个外国公司出口,以及供应独联体国家9000家企业.——47——1金剐石加工效率高低,主要取决于金刚石颗粒的切削性能,强度的高低,以及结合剂的把持力的大小.该所用的结合剂有树脂结合剂,金属结台剂,陶瓷结合剂,橡胶结合剂及电镀结合方法.该所人造金剐石系列牌号有..,,20,32,5,6,6.耐高温高强金刚石牌号有,32]7,170]7,21017及22017.这些耐高温高强金剐石是经摩攘磁选及附着磁选取得的.该所高强微粉牌号有5一,32一,50-它们电介质较高,适用于电镀工具.该所高结构序石墨合成金刚石微耪牌号为,粒度范围1～20微米.用爆炸法取得金剐石微粉牌号为型,表面发育良好,适于烧结聚晶.高强立方氮化硼牌号为().耐热性高,自锐性好,适于加工高速钢,效率可达到1200毫米/分.该所生产的最大的金剐石单晶为5毫米,有较高的导热性,半导体性能及光学性能.该所生产的最大立方氮化硼单晶为3.5毫米.该所金刚石研磨膏有8种,细度达到0.!微米,加工表面可达镜光面水平,提高生产效率0.5～1倍..该所在世界人造金刚石合成设备上首次采用工具钢代替钨钴硬质合金,这就大大降低了人造金刚石的生产成本.该所研究室研制出数十种自动化试验台,灵敏仪器及工艺设备,来研究切削,磨削及抛光.还研锕出系列高效装置及设施,来深加工合成产品,选型及分选超硬材料磨料.二,科研方面新成就该所每年的创造发明有2～160项,自建所以来累计创造发明达3000项,在国一48一外登记申报专利有450一.(一)橡胶结合剂的塑性功能,使金刚石颗粒的出露高度可以自动调节,与加工表面接触的较大颗粒,压人结合剂较深,而较小颗粒压人结合剂较拽,因此加工时,不会形成个别深的刻痕.这样就可以广泛使用各种牌号金刚石磨料,可以大范围调节磨料添加剂的浓度.在采用各种润滑一冷却液条件下,橡胶结合剂金剐石塑性工具可以加工有色金属,合金生铁,高硬焊层,碳化镀层及氧化镀层.该所生产的金刚石塑性工具有抛光带,磨轮,各种形状的磨块及磨条.金刚石抛光带加工钢轴,铁轴,以及滚轮,硬质合金冲模,表面光洁度可达0.4～0.012微米.金刚石热塑板对复杂剖面零件进行振动抛光,与采用通常磨具相比,提高生产效率1.6倍,表面光洁度可达0.3～0.65微米,用金剐石磨条珩磨汽车,拖拉机的气缸及活塞,与通常磨具相比,可以降低磨攘系数,提高工作寿命0.5～2倍.用金刚石磨条,可提高轴承零件加工效率2～30%,提高轴承寿命10%.(--)该所研制出金刚石双层及三层镀层断续工作面结构砂轮,用砂轮外层可进行粗磨,而用砂轮内层可实现精磨.每一层均采用聚合结合剂的金剐石,掺有少量弹性及耐磨性能的添加剂,可保证变换工作方法时,有较好的把持刀和较高的耐磨性能.砂轮旋转一圈,作到粗磨及细磨,同时加工光洁度较好.(三)立方氮化硼聚合结合剂砂轮的耐磨性,在磨削钢钻头槽沟,要比通常砂轮提高50倍.该所用基鲍利特立方氮化硼聚晶材料研制出单刃及多刃切削工具.用.基鲍利特刀头可以车.铣硬度为563的淬火钢,坚硬耐磨焊层以及喷涂镀层.(四)爆炸法镀层是提高滑动轴承,泵类端面密封及曲径密封,磁头耐磨性及各种仪器,工具耐磨性的有效方法.爆炸法可以给镀层巨大的能量,从而保证了金剐石硬质合金及剐玉微粒与喷涂表面结合得十分牢固.等离子流的高速度保证了短时间的喷涂加热,随后在气体环境中的热破坏作用及炮射运动流中的金属熔解,使嚷涂物保持完好.镀涂厚度可达500微米.提高机槭零件工作寿命数倍.并可恢复磨损件表面.该所研制出神雷牌及.彩虹牌爆炸炮,特点是发射速度快.等离子流可以控制,用程序控制镀层的复杂形状及表面的大小..热离子牌自动涂镀机是用离子真空处理零件
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