稀土改性鎢基金剛石超薄鋸片

金剛石超薄鋸片指厚度在1.0mm以下，具有高精度的金剛石鋸片，其切割刀縫窄，有利於在切割過程中節約貴重材料，廣泛應用於矽、碳化矽等光電材料的切割。

常用金剛石超薄鋸片包括鐵基金屬和鈷基金屬金剛石超薄鋸片。鐵基金剛石超薄鋸片具有較高的力學性能，對金剛石也有較好的潤濕性，並且成本低廉，但其自銳性欠佳；而鈷基金剛石超薄鋸片具有很好的成形性和可燒結性，對金剛石的潤濕性好，粘結力大，韌性好，自銳性也好，是金剛石工具領域應用最廣的一種金屬結合劑。

在金屬結合劑中，有時會添加少量鎢粉，這是因為金屬鎢除了能與其他金屬產生固熔強化外，還是強碳化物形成元素，可以和金剛石發生反應產生化學冶金結合力，與一般的金屬結合劑只是機械地將金剛石包裹和嵌合相比，化學冶金結合力的產生有利於提高對金剛石的包鑲力、增強把持力， 因此鎢基結合劑金剛石超薄鋸片將具有優異的性能。

但是鎢的熔點高達 3940℃，以鎢作為金屬結合劑進行燒結所需要的溫度遠遠超過金剛石所承受的能力，容易導致金剛石顆粒的石墨化，因此目前大多都採用的是燒結溫度相對較低的碳化鎢基結合劑，但碳化鎢基結合劑一方面鎢元素本身已經形成碳化物，其與金剛石產生化學冶金結合力的效果被削弱，另一方面碳化鎢基結合劑所需的燒結溫度依然較高，只適合與耐熱性能較好的金 剛石配合使用，成本較高，應用範圍窄。

有研究人員認為，採用純鎢基結合劑，稀土或許可提供幫且。利用稀土材料可以有效降低鎢的熔點，從而實現鎢基結合劑金剛石超薄鋸片的製造，稀土改性鎢基金剛石超薄鋸片其方案內容包括：

1)製備稀土改性鎢基結合劑：以該稀土改性鎢基結合劑總品質計，包含以下組分：鎢40％、鎳5％、鐵4％、錫30％、銅20％、錳0.5％、氧化鑭0.5％，上述組分充分混合後利用高能球磨研磨均勻即得；將細微性為W40的人造單晶金剛石粉末按金剛石濃度100％與上述稀土改性鎢基結合劑充分混合；

2)根據所需金剛石超薄鋸片幾何外形的不同，利用相應的模具將上述混合物進行冷壓成型後，進行真空熱壓燒結，燒結溫度950℃，燒結壓力100KN，燒結 時間30分鐘；

3)真空熱壓燒結後，進行熱等靜壓燒結，燒結溫度850℃，燒結壓力90MPa， 燒結時間7分鐘，得到金剛石超薄鋸片粗品；

4)用金剛石滾輪和油石對金剛石超薄鋸片粗品進行修整，得到金剛石超薄鋸片成品。採用水重法檢測該金剛石超薄鋸片的緻密度，採用洛氏硬度計檢測該金 剛石超薄鋸片的硬度，經測試，其緻密度為97％，硬度為HRC64.2。

稀土改性鎢基結合劑，各組分相輔相成，將燒結溫度從近三千四百攝氏度降低至金剛石可承受的範圍，解決了一直以來鎢基結合劑因燒結溫度高而難以實際應用的缺陷，成功實現了鎢基結合劑金剛石超薄鋸片製造。

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