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超硬材料及制品专业委员会在京成立

中国材料进展

中国材料研究学会超硬材料及制品专业委员会在北京正式宣布成立。并同期举行了“中国超硬材料发展论坛暨第5届中国金刚石相关材料及应用学术研讨会”。参会代表达到160多人，成为“2011北京材料周”系列活动——中国材料研讨会上规模最大，人数最多的一个分会。黄伯云院士等参加了成立大会并发言。分会共计交流论文27篇，展出墙报17篇。

关键词: 超硬材料 , 专业委员会 , 制品 , 材料研究学会 , 学术研讨会 , 材料发展 , 中国 , 金刚石

超硬B-C-N化合物晶体和电子结构的第一性原理研究

张旭昀 , 张正江 , 孙丽丽 , 王勇 , 刘勇

人工晶体学报

基于第一性原理,利用密度泛函理论(DFT)在广义梯度近似(GGA)下的从头计算平面波超软赝势方法,从超硬材料BeCN2的结构(I-42d)出发,设计了B-C-N三元化合物,计算了弹性常数、声子谱、态密度、理论维氏硬度和高压下的物性变化.结果表明:四方结构B-C-N三元化合物有B2CN、BC2N和BCN2三种不同晶胞,其中BC2N力学稳定性和动力学稳定性较好.BC2N体积模量高达338 GPa,晶体结构中存在金属键,具有很强的共价键.BC2N的维氏硬度为49.0 GPa,属于超硬材料.压缩率低于超硬材料cg-CN,杨氏模量、体积模量、剪切模量和泊松系数均随外压的增大而增大,反映出结构的刚性、抗横向、切向及纵向形变能力增强.

关键词: 超硬材料 , 三元化合物 , 维氏硬度 , BC2N

超硬磨料表面处理研究进展

桂阳海 , 牛连杰 , 韩勤会 , 张林森 , 崔瑞立 , 冯辉

电镀与涂饰

综述了近年来国内外金刚石和立方氮化硼(CBN)超硬磨料表面处理技术的种类及研究进展,包括化学镀、电镀、盐浴镀覆、真空物理气相沉积、真空化学气相沉积、粉末覆盖烧结、真空微蒸发镀、刚玉涂覆、原子层镀以及化学刻蚀等.分析了各种方法的优缺点,并总结了处理后的技术指标.

关键词: 超硬材料 , 金刚石 , 立方氮化硼 , 表面处理

PCVD氮化硼膜形成过程及表面形貌的分析

张晓玲 , 胡奈赛 , 何家文

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.1999.02.013

采用红外分析、金相技术及和透射电子显微(TEM)技术分析了射频PCVD法沉积氮化硼膜的形成过程.结果表明,在沉积过程中,非晶态氮化硼(a-BN)作为领先相首先按平面方式生长,然后立方氮化硼(c-BN)在其上成核,并靠沉积原子表面迁移过程而长大,这种过程交替进行的结果,使膜层由a-BN和c-BN组成.膜层的表面呈层状+胞状形貌,说明薄膜的生长不仅取决于固体表面的扩散,而且也与气相成分的扩散有关.

关键词: 立方氮化硼 , 薄膜形成 , 等离子体化学气相沉积(PCVD) , 超硬材料 , 形貌

氮化硼粉体表面复合化学镀(Ni-P)-SiC复合镀层研究

桂阳海 , 牛连杰 , 韩勤会 , 张林森 , 李永义 , 冯辉

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2010.07.004

采用复合化学镀方法,在超硬材料立方氮化硼粉体表面成功地制备了不同SiC含量的(Ni-P)-SiC复合镀层.实验结果表明,立方氮化硼粉体经复合化学镀后,SiC颗粒均匀分布于Ni-P合金中,表面呈银白色,有金属光泽,镀层致密、均匀,部分表面凹凸不平,有利于增加与树脂基体的把持力.当镀液中ρ(SiC)为2 g/L时,复合镀层表面最粗糙,凹凸度增加.

关键词: 超硬材料 , 立方氮化硼 , 复合化学镀 , (Ni-P)-SiC复合镀层

B-C-N系超硬材料的研究进展

张兴旺 , 邹云娟 , 严辉 , 陈光华

无机材料学报

超硬材料的合成是目前材料科学研究领域的热门课题之一。近年来，由于碳基和硼基超硬材料的理论设计和发现，引起了人们在实验和理论上对硬度与金刚石接近，甚至超过金刚石的材料研究兴趣。在Ｂ－Ｃ－Ｎ系超硬材料中，除了金刚石和立方氮化硼（ｃ－ＢＮ）以外，β－Ｃ_３Ｎ４、立方氮碳化硼以及富勒烯等材料，也正日益受到国际材料界的重视。本文就Ｂ－Ｃ－Ｎ系超硬料的最新研究进展做一综述。

关键词: 超硬材料 , B-C-N system , carbon-based materials , boron-based materials

添加剂对超硬材料陶瓷结合剂显微结构的影响

张会 , 薛群虎 , 毕春磊

硅酸盐通报

本文以金属Al粉和α-Al2O3微粉为添加剂,研究其添加量对陶瓷结合剂性能和显微结构的影响.通过X-ray衍射仪和扫描电子显微镜分析得知,金属Al粉添加量为4wt％,在620℃温度下烧成时,金属Al粉主要以单质熔融铝的形式存在,且熔融铝与陶瓷结合剂结合良好,使得试样的强度比基础陶瓷结合剂提高了10.3％；试样中单独加入α-Al2O3,微粉可以提高陶瓷结合剂的粘度,有效防止烧成过程中的不均匀变形,同时可以提高陶瓷结合剂的致密度；金属Al粉添加量为2wt％,同时加入30wt％的α-Al2O3,在680℃下烧成时,大部分的金属Al粉被氧化为氧化铝,α-Al2O3微粉和金属Al粉氧化生成的氧化铝进一步增强了陶瓷结合剂的致密度,并且与陶瓷结合剂反应生成可以拓宽烧结范围、抑制裂纹延伸的霞石( NaAlSiO4),使得试样的强度比基础陶瓷结合剂提高了195.5％.

关键词: 超硬材料 , 陶瓷结合剂 , 金属Al粉 , α-Al2O3微粉

过渡金属硼化物的实验研究现状与趋势

杜怡霖 , 张昆华 , 管伟明 , 李艳 , 刘洪江

贵金属

过渡金属硼化物很有可能成为新一代的超硬材料而成为材料领域的研究热点。介绍了过渡金属硼化物块体材料主要的制备方法，总结了部分过渡金属硼化物的结构和性能。目前实验研究制备的过渡金属硼化物硬度值与理论研究的理想值还有一定差距，需进一步改进材料的设计思路和制备方法。展望了过渡金属硼化物的发展趋势。

关键词: 金属材料 , 超硬材料 , 过渡金属硼化物 , 制备方法 , 结构 , 力学性能

过渡金属硼化物超硬材料的研究进展

刘洪江 , 潘勇 , 管伟明 , 张昆华 , 殷聪朋 , 杜怡霖

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.04.019

过渡金属硼化物因其具有超硬特性而受到人们的关注,有望广泛应用于切屑加工工具、耐磨涂层、研磨材料等领域.介绍了制备过渡金属硼化物块体和薄膜材料的主要方法,并总结了部分过渡金属二元硼化物的结构和性能.不同过渡金属硼化物的结构不同,属于单斜、正交、六方等晶系；过渡金属硼化物薄膜材料的厚度在1μm以下；其硬度高于块体材料的硬度,达到超硬水平；但制得的过渡金属硼化物块体材料的硬度并不理想,与金刚石和立方氮化硼相比尚有一定的差距,还需进一步改进材料设计理念和探索新的制备方法.

关键词: 过渡金属硼化物 , 超硬材料 , 制备方法 , 结构 , 性能

用微波等离子体CVD制备C3N4薄膜

张永平 , 顾有松 , 常香荣 , 田中卓 , 时东霞 , 张秀芳 , 袁磊

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2000.03.016

采用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD),使用高纯N2(99.999%)和CH4(99.9%)作反应气体,在多晶Pt(99.99%)基片上沉积C3N4薄膜X射线能谱(EDX)分析结果表明N/C原子比为1.0～1.4,接近C3N4的化学比;X射线衍射谱(XRD)说明薄膜主要由β和α-C3N4组成;X射线光电子谱(XPS)、傅立叶变换红外谱(FT IR)和喇曼(Raman)谱说明在C3N4薄膜中存在C-N键.

关键词: 微波等离子体化学气相沉积 , β-C3N4 , 薄膜 , 超硬材料