一种硼掺杂纳米聚晶金刚石及其制备方法

    公开(公告)号:CN113120896B

    公开(公告)日:2022-12-02

    申请号:CN202110520524.3

    申请日:2021-05-13

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明提供了一种硼掺杂纳米聚晶金刚石及其制备方法,属于复合材料技术领域。本发明碳纳米葱或无定形碳为碳源,以晶体硼(B)或非晶硼(B)为硼源(作为杂质元素),采用高温高压(10~22GPa/1600~2150℃)烧结方法制备硼掺杂纳米聚晶金刚石,通过掺杂硼引入的空穴在金刚石中形成受主能级,吸附价带中的电子形成自由电子,从而可以改善纳米聚晶金刚石的电学性能;而且,本发明以B作为传压介质和晶核,降低了碳源的烧结压力和烧结温度,提高了碳源的转换率,所制备的硼掺杂纳米聚晶金刚石兼具聚晶金刚石硬度高和化学惰性强的优点,同时具有良好的电学性能,弥补了现有聚晶金刚石电学性能差的缺点。

    一种碳纳米葱润滑相TiNx基自润滑复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN110760729B

    公开(公告)日:2020-12-29

    申请号:CN201910947844.X

    申请日:2019-10-08

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明提供了一种碳纳米葱润滑相Ti(C,N)基自润滑复合材料及其制备方法,属于复合材料技术领域。该复合材料其按重量分数计包括:OLC 10~20%,TiNx 80~90%,其中,TiCx中的X为0.4≤x≤0.9或x=1.1~1.3。这种自润滑复合材料,通过将机械合金化法制备的非化学计量比的TiNx与OLC粉末进行混合,采用热压烧结制备OLC润滑相Ti(C,N)基自润滑复合材料,利用TiNx中的空位能降低烧结温度,促进烧结。在此基础上和OLC复合烧结形成OLC润滑相Ti(C,N)基自润滑复合材料,克服传统润滑材料在极端条件下润滑失效的缺点,同时提高其硬度及断裂韧性。

    一种微-纳米级聚晶金刚石复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN111056842A

    公开(公告)日:2020-04-24

    申请号:CN201911354946.7

    申请日:2019-12-25

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种微-纳米级聚晶金刚石复合材料及其制备方法,其成分包含碳纳米葱和微米金刚石;所述微米金刚石的质量百分比为20~50wt.%,余量为碳纳米葱;所述微-纳米级聚晶金刚石复合材料的维氏硬度为30~200GPa。制备方法如下:将爆轰纳米金刚石粉进行退火处理,制得碳纳米葱;加入微米金刚石晶粒进行混料,且所述微米金刚石的质量百分比为20~50wt.%;将微米金刚石和碳纳米葱所形成的混合物装填入WC硬质合金模具中预压,预压压力为400~600MPa,预压10~30s;把预压后的样品装入模具中进行高温高压烧结,制得微-纳米级聚晶金刚石复合材料。本发明的微-纳米级聚晶金刚石的维氏硬度高出普通PCD维氏硬度近一倍,性能明显提高。

    一种硼掺杂纳米聚晶金刚石及其制备方法

    公开(公告)号:CN113120896A

    公开(公告)日:2021-07-16

    申请号:CN202110520524.3

    申请日:2021-05-13

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明提供了一种硼掺杂纳米聚晶金刚石及其制备方法,属于复合材料技术领域。本发明碳纳米葱或无定形碳为碳源,以晶体硼(B)或非晶硼(B)为硼源(作为杂质元素),采用高温高压(10~22GPa/1600~2150℃)烧结方法制备硼掺杂纳米聚晶金刚石,通过掺杂硼引入的空穴在金刚石中形成受主能级,吸附价带中的电子形成自由电子,从而可以改善纳米聚晶金刚石的电学性能;而且,本发明以B作为传压介质和晶核,降低了碳源的烧结压力和烧结温度,提高了碳源的转换率,所制备的硼掺杂纳米聚晶金刚石兼具聚晶金刚石硬度高和化学惰性强的优点,同时具有良好的电学性能,弥补了现有聚晶金刚石电学性能差的缺点。

    一种碳纳米管-纳米聚晶金刚石复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN111285687A

    公开(公告)日:2020-06-16

    申请号:CN202010230256.7

    申请日:2020-03-27

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明属于复合材料技术领域,涉及一种碳纳米管-纳米聚晶金刚石复合材料及其制备方法,其原料包括碳纳米葱(OLC)和碳纳米管(CNT),其中所述CNT的质量百分比为10~30wt.%,余量为OLC。制备时,将OLC和CNT两种原料按照不同质量比进行混料;将混料后的CNT和OLC混合物装填入硬质合金模具中预压,预压压力为400~600MPa。然后,把预压后的样品装入模具中进行高温高压烧结。烧结压力为7~25GPa,烧结温度为1800~2200℃,保温时间为5~60min,随后降温卸压,制得碳纳米管-纳米聚晶金刚石复合材料。本发明采用CNT平衡烧结体内部压力损耗,降低了烧结条件,解决了采用OLC为原料制备聚晶金刚石烧结体的烧结条件高的问题,获得了高硬度的碳纳米管-纳米聚晶金刚石复合材料。

    一种碳纳米葱润滑相Ti(C,N)基自润滑复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN110760729A

    公开(公告)日:2020-02-07

    申请号:CN201910947844.X

    申请日:2019-10-08

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明提供了一种碳纳米葱润滑相Ti(C,N)基自润滑复合材料及其制备方法,属于复合材料技术领域。该复合材料其按重量分数计包括:OLC 10~20%,TiNx 80~90%,其中,TiCx中的X为0.4≤x≤0.9或x=1.1~1.3。这种自润滑复合材料,通过将机械合金化法制备的非化学计量比的TiNx与OLC粉末进行混合,采用热压烧结制备OLC润滑相Ti(C,N)基自润滑复合材料,利用TiNx中的空位能降低烧结温度,促进烧结。在此基础上和OLC复合烧结形成OLC润滑相Ti(C,N)基自润滑复合材料,克服传统润滑材料在极端条件下润滑失效的缺点,同时提高其硬度及断裂韧性。

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