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第一章 绪论1

1.1 金刚石的结构和性质3

1.1.1 金刚石的结构3

1.1.2 金刚是的性质7

1.2 金刚石复合片（PDC）的研究概况及发展趋势7

1.3 金刚石复合片（PDC）的优势特征及分类13

1.4 本书研究的技术背景及意义14

第二章 高温高压设备及超高压技术17

2.1 高压合成设备简介17

2.2 铰链式六面顶高温高压装置21

2.3 高压腔体中压力及温度的标定22

2.3.1 压力定标22

2.3.2 温度定标23

2.4 高压腔体介质材料的选择27

2.5 本章小结32

第三章 生长型金刚石复合片（PDC）制备方法及组装工艺33

3.1 实验原料的净化处理34

3.1.1 金刚石原料微粉34

3.1.2 基体、粘结剂等材料37

3.1.3 组装辅助材料38

3.2 PDC的高温高压制备38

3.2.1 PDC制备方法38

3.2.2 合成块组装工艺39

3.2.3 超高压合成流程及工艺41

3.3 本章小结43

第四章 镍基合金熔渗法制备生长型PDC及其表征45

4.1 合成压力对PDC的影响45

4.1.1 PDC的组织形貌45

4.1.2 PDC的合成温度区间47

4.1.3 PDC的耐磨性48

4.2 合成温度对PDC的影响49

4.2.1 PDC的组织形貌49

4.2.2 PDC的耐磨性51

4.3 烧结时间对PDC的影响51

4.4 金刚石粒径对PDC的影响53

4.4.1 PDC的组织形貌53

4.4.2 PDC的合成温度区间54

4.5 金刚石聚晶（PCD）层厚度对烧结体耐磨性的影响55

4.6 金刚石烧结形态的Raman表征56

4.7 不同烧结方法对制备PDC的影响59

4.7.1 原位烧结法59

4.7.2 混合粉末法60

4.8 本章小结62

第五章 铁基合金熔渗法制备生长型PDC及其表征65

5.1 合成温度对PDC的影响65

5.2 金刚石粒径对PDC的影响68

5.2.1 PDC的组织形貌68

5.2.2 PDC的耐磨性69

5.3 PCD层厚度对烧结体耐磨性的影响70

5.4 不同铁基合金触媒制备PDC的形貌表征71

5.5 PDC烧结体氧化表征73

5.6 PDC烧结体石墨化表征74

5.7 本章小结77

第六章 PDC残余应力的表征方法及其影响因素79

6.1 金刚石材料残余应力的测试方法及特点80

6.1.1 X射线衍射sin2？法81

6.1.2 Raman光谱测试法83

6.2 不同类型PDC制品残余应力的测试表征84

6.3 PDC残余应力的影响因素87

6.3.1 PCD层残余应力的分布特征87

6.3.2 合成参数对PDC残余应力的影响90

6.3.3 PDC残余应力的Raman及XRD表征92

6.4 本章小结95

第七章 优质生长型低应力PDC的制备及其表征97

7.1 PDC的合成稳定性及其缺陷的解决方案97

7.1.1 腔体压力温度场稳定均一性的调整97

7.1.2 PDC缺陷的改善99

7.2 不同组装方式对PDC烧结的影响101

7.2.1 触媒合金片位置对PDC烧结的影响101

7.2.2 PDC界面位置对烧结的影响102

7.3 优质低应力PDC的形貌及成分表征103

7.3.1 PDC的微观组织形貌103

7.3.2 PDC的物相成分104

7.4 PDC烧结样品的电阻率测试106

7.5 PDC刀具的制备107

7.6 本章小结108

第八章 熔渗法制备生长型PDC的烧结机理研究109

8.1 金属溶媒的熔渗驱动力模型109

8.2 PCD层金刚石粘结（D-D成键）机制111

8.3 PDC界面烧结复合机制113

8.3.1 PDC结合界面形貌的电镜扫描分析113

8.3.2 PDC结合界面成分的能谱扫描分析114

8.3.3 PDC物相成分的X-ray衍射分析116

8.4 本章小结117

第九章 结论与展望119

9.1 结论119

9.2 展望121

参考文献123

致谢131