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一种低能耗金属结合剂金刚石工具制造方法材料合成与加工工艺。

关键词： 低能耗；金属结合剂；金刚石工具

应用领域

材料加工

成果简介

传统的金属结合剂金刚石工具多使用热压烧结或无压烧结技术制备金属结合剂金刚石工具，烧结过程的能耗高，此外热压烧结工艺也需要大量的石墨模具。为了响应我国“碳达峰和碳中和”对各个行业的能耗降低的政策要求，本成果发明了一种无需热压烧结的低能耗金属结合剂金刚石工具制造技术，单位制品能耗比热压烧结工艺能耗降低70%。 本成果的关键技术在于金属结合剂的配方和相关致密化工艺方法。

经济效益与社会效益： 本成果采用一种无需热压烧结或者高温烧结的低能耗金属结合剂金刚石工具制造技术，单位制品能耗比热压烧结工艺能耗降低70%。 有利于相关产业降低能耗需求，实现应对碳达峰和碳中的产业转型和升级。

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金刚石

金刚石是钻石的原石，是由碳元素组成的自然元素矿物。晶体多呈八面体、菱形十二面体和立方体，有时也呈聚形。多为无色透明，但若含微量元素也会呈褐、灰、白等不同色调。晶面呈金刚光泽，金刚光泽是天然无色透明矿物中最强的光泽。摩氏硬度为10，是自然界中天然存在最坚硬的物质。相对密度3.52。性脆，抗磨性好。不导电。导热性好，室温下其热导率是铜的5倍。熔点高达4000摄氏度，空气中燃烧温度为850-1000摄氏度。疏水而亲油。

金刚石是在地球深部高温、高压条件下形成的，主要产于金伯利岩、钾镁煌斑岩及榴辉岩中。非洲南部、俄罗斯、澳大利亚等地是世界主要的金刚石产区，中国的金刚石主要产出于山东蒙阴、辽宁瓦房店以及湖南沅江流域。金刚石的用途十分广泛，宝石级的金刚石可以琢磨成钻石，金刚石的热导率和电阻率是所有物质中最高的，可在电子元器件材料表面沉积纳米金刚石薄膜，可以缩小其散热部位尺寸。利用金刚石优良的红外线穿透性可以制造卫星和高功率激光器的红外窗口。

1965年8月24日，地质部809队在蒙阴常马庄发现了中国第一个具有工业价值的金刚石原生矿脉，红旗一号金伯利岩脉。1966年，中国第一座原生金刚石矿在常马庄筹建，这就是建材701矿。