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公开(公告)号：CN116278210A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310039086.8
申请日：2023-01-11
Applicant: 中南大学 , 河南四方达超硬材料股份有限公司
IPC: B32B9/00 , B32B15/00 , B32B15/04 , B32B33/00 , B32B9/04 , B29C64/118 , B29C64/393 , B33Y50/02 , B33Y70/10
Abstract: 本发明公开了一种梯度结构立方氮化硼复合片及其制备方法，所述梯度结构立方氮化硼复合片，由下至上，由硬质合金衬底、梯度过渡层、CBN层组成，所述梯度过渡层由N层渐变层组成，所述N为4～18，从下至上依次为第1层渐变层、第2层渐变层，依次类推至第N层渐变层，渐变层中任意一层均由CBN与硬质合金组成，其中第N层中的硬质合金的体积分数比第N‑1层中的硬质合金的体积分数少5～30％，第N层中的CBN的体积分数比第N‑1层中的CBN的体积分数多5～30％。本发明通过设置4～18层渐变层的梯度过渡层，使过渡层的热膨胀系数介于CBN与硬质合金之间，能够缩小两种材料间热膨胀系数的差异，从而降低复合片内部的残余应力，大幅提升其使用性能。
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公开(公告)号：CN117464010A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311236734.5
申请日：2023-09-25
Applicant: 中南大学 , 河南四方达超硬材料股份有限公司
IPC: B22F7/02 , B22F10/18 , B22F10/38 , B22F1/103 , C22C29/08 , C22C26/00 , B33Y80/00 , B33Y10/00 , B33Y70/10
Abstract: 本发明公开了一种具有连续梯度过渡层的聚晶金刚石复合片及其3D打印制备方法，所述聚晶金刚石复合片从上至下依次由聚晶金刚石层、连续梯度过渡层、硬质合金基体组成，其中连续梯度过渡层由金刚石与硬质合金组成，沿硬质合金基体至聚晶金刚石层的方向，连续梯度过渡层中硬质合金的含量由100％递减至0，金刚石的含量由0递增至100％。本发明通过设计连续梯度过渡层并结合3D打印技术，实现金刚石和硬质合金两种材料的连续变化，从而使金刚石复合片内部材料突变界面消失，达到缓和内部应力的目的，大幅提升聚晶金刚石复合片的使用性能及寿命。
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公开(公告)号：CN117265320A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311246074.9
申请日：2023-09-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种高导热金刚石/铜复合材料薄片及其3D打印制备工艺。金刚石/铜复合材料薄片由金刚石颗粒、Cu‑Cr合金粉末和粘结剂通过3D打印成型及烧结工艺得到。其制备工艺基于3D打印与粉末冶金相结合，工艺简单，生产效率高，生产自动化程度高，同时制得的金刚石/铜复合材料薄片的结构更加紧密贴合与稳定，且具有更高的热导率。
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公开(公告)号：CN116215016B
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202310126026.X
申请日：2023-02-17
Applicant: 中南大学 , 河南四方达超硬材料股份有限公司
Abstract: 本发明涉及一种具有涟漪波状梯度层的聚晶金刚石复合片及其制备方法。所述聚晶金刚石复合片由下至上，由硬质合金衬底、多层结构的涟漪波状梯度层、聚晶金刚石层组成，所述涟漪波状梯度层中，聚晶金刚石的含量由下至上依次递增，硬质合金的含量由下至上依次递减；所述涟漪波状梯度层中，涟漪波状结构的振幅为0.2～0.6mm，波长为1～2mm，顶层中上下波纹间距由波峰至波谷设置(t/2～t)mm～tmm的渐变，其余各层上下波纹间距均为tmm，其中t为0.05～0.4。本发明由传统聚晶金刚石复合片的上下两层结构变为具有涟漪波状梯度层的多层结构，解决了聚晶金刚石复合片界面结合强度低和内部残余应力大的问题。
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公开(公告)号：CN116160374B
公开(公告)日：2025-02-21
申请号：CN202310357830.9
申请日：2023-04-06
Applicant: 中南大学
IPC: B24D7/10 , B24D3/00 , B24D3/18 , B24D7/16 , B24D18/00 , B33Y10/00 , B33Y40/20 , B33Y80/00 , B33Y70/00
Abstract: 本发明公开了一种含线型冷却流道的砂轮及其双丝3D打印制备方法，所述砂轮由工作层和金属基体组成，所述工作层的表面周向均布若干线型冷却流道，所述线型冷却流道的宽度为1～5mm，任意相邻两个线型冷却流道的间距为1～10mm；所述工作层由合金胎体与磨粒组成，所述磨粒选自金刚石颗粒或CBN颗粒。本发明采用双丝3D打印技术，精确打印出所设计的微小型的线型冷却流道，保证线型冷却流道金刚石或CBN砂轮中粉料分布的均匀性，线型冷却流道不仅可以提高排屑效率，还能截断砂轮工作时的热传递路线以减少对金刚石产生的热损伤，改善工作层和工件界面的温度场，提高砂轮的使用寿命及加工工件表面的加工质量。
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公开(公告)号：CN117325518A
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202311177986.5
申请日：2023-09-13
Applicant: 中南大学 , 河南四方达超硬材料股份有限公司
IPC: B32B9/04 , B22F1/103 , B22F9/04 , B22F3/10 , C04B35/5831 , C04B35/622 , B32B5/14 , B32B37/15 , B32B37/10 , B32B37/06
Abstract: 本发明公开了一种具有连续梯度结构的聚晶立方氮化硼复合片及其制备方法，该聚晶立方氮化硼复合片由下至上，由硬质合金基体、连续梯度层和CBN层构成，连续梯度层包含硬质合金和CBN，且CBN的含量由下至上连续渐变增多，硬质合金的含量由下至上连续渐变减少；连续梯度层中CBN的体积分数D与硬质合金的体积分数M均满足指数渐变函数。同时，本发明利用浆料直写3D打印技术实现了连续梯度结构的聚晶立方氮化硼复合片的制备，所得聚晶立方氮化硼复合片解决了分层式梯度结构存在的分界面过多的问题，大大减小了残余应力，提高了梯度结构立方氮化硼硼复合片的结合强度。
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公开(公告)号：CN116065967A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202310050024.7
申请日：2023-02-01
IPC: E21B10/46 , E21B10/60 , B22F5/00 , B22F7/02 , C22C29/08 , C22C32/00 , C22C30/02 , C22C26/00 , B22F10/18 , B22F1/103 , B22F10/64 , B22F10/62 , B22F3/14 , B33Y10/00 , B33Y40/20 , B33Y70/10 , B33Y80/00
Abstract: 本发明公开了一种多层环状夹芯式孕镶金刚石钻头及其制备方法，所述多层环状夹芯式孕镶金刚石钻头包含多层结构的环状夹芯式工作层，所述环状夹芯式工作层沿环状夹芯式工作层由耐磨层与弱化层交替组成，所述制备方法为，将耐磨层丝状料与弱化层丝状料共同进行3D打印获得环状夹芯式工作层生坯，将生坯脱脂获得脱脂环状夹芯式工作层生坯，将脱脂环状夹芯式工作层生坯、非工作层、钻头刚体组装后进行烧结，即得。本发明金刚石钻头在钻进过程中，弱化层超前磨损使工作层出现凹槽，工作面自动形成多组刀刃状形貌，钻进效率高；且钻头采用熔丝制造工艺，满足耐磨层和弱化层超薄化、高精度化的需求，还节省制造时间，实现了制造方面的高效率和低成本。
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公开(公告)号：CN116283196A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310121196.9
申请日：2023-02-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于工业固废制备的免烧免压砖及其制备方法，将工业固废粉与水泥混合获得固体混合粉料，将固体混合粉料与粘结剂、水混合，获得流动性浆状料，将流动性浆状料3D打印获得生坯，生坯养护即得免烧免压砖；所述粘结剂，按质量百分比计，包括如下组分，水性环氧树脂40‑60％、甲基三乙氧基硅烷5‑25％、硅酸钾10‑30％、甲基硅酸钠2‑10％、苯丙乳液0.5‑2％、无水乙醇0.5‑3％、聚羧酸减水剂1‑5％。本发明有机的将工业固废颗粒与浆料3D打印技术结合起来，最终通过3D打印获得免烧免压砖，所得免烧免压砖能满足砖抗压强度、抗折强度、抗风化性、抗冻性、防水性等的需要。
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公开(公告)号：CN116215016A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310126026.X
申请日：2023-02-17
Applicant: 中南大学 , 河南四方达超硬材料股份有限公司
Abstract: 本发明涉及一种具有涟漪波状梯度层的聚晶金刚石复合片及其制备方法。所述聚晶金刚石复合片由下至上，由硬质合金衬底、多层结构的涟漪波状梯度层、聚晶金刚石层组成，所述涟漪波状梯度层中，聚晶金刚石的含量由下至上依次递增，硬质合金的含量由下至上依次递减；所述涟漪波状梯度层中，涟漪波状结构的振幅为0.2～0.6mm，波长为1～2mm，顶层中上下波纹间距由波峰至波谷设置(t/2～t)mm～tmm的渐变，其余各层上下波纹间距均为tmm，其中t为0.05～0.4。本发明由传统聚晶金刚石复合片的上下两层结构变为具有涟漪波状梯度层的多层结构，解决了聚晶金刚石复合片界面结合强度低和内部残余应力大的问题。
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公开(公告)号：CN120038329A
公开(公告)日：2025-05-27
申请号：CN202510302810.0
申请日：2025-03-14
Applicant: 中南大学
IPC: B22F5/00 , C22C29/08 , C22C26/00 , C22C32/00 , B22F10/16 , B22F10/66 , B22F10/64 , B22F3/14 , B22F1/107 , B22F7/02 , C22C1/05 , C22C1/051 , B33Y10/00 , B33Y40/20 , B33Y80/00 , B33Y70/10 , E21B10/46 , B22F10/38 , B22F10/85 , B33Y50/02
Abstract: 本发明提供了一种功能梯度结构的聚晶金刚石球齿及其制备方法；所述聚晶金刚石球齿由下至上分为硬质合金基底、连接层、聚晶金刚石层；所述连接层中聚晶金刚石的含量依次递增，硬质合金的含量依次递减；聚晶金刚石球齿通过采用3D打印的方式，将金刚石微粉浆料与WC‑Co预合金粉末浆料分别放入3D打印机的两个进料口中，使两种浆料单独或按不同的比例进入混合腔中，然后经喷嘴挤出打印获得球齿生坯，球齿生坯先经压制成型获得球齿压坯，将刀齿压坯经超高温高压烧结即获得聚晶金刚石球齿，本发明的聚晶金刚石球齿具有优异的耐磨性和高效性，在地下隧道、矿山钻进等施工中具有重要的应用前景和经济效益。
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