金刚石的世界

金刚石是4000余种天然矿物中的普通一员，但经过人工琢磨后就被称为钻石——大名鼎鼎的宝石之王了。然而，无论称呼怎么变化，其特殊的内部结构和优异的性质却无丝毫改变。在科学研究和生活中，金刚石或钻石之所以声名远扬，正源于此。     

CVD金刚石膜中的缺陷

研究了利用直流电弧等离子体喷射(DC Arc Plasma Jet)制备的大面积金刚石膜中的缺陷问题.研究表明:金刚石膜中的缺陷包括表面缺陷、晶内缺陷和晶界缺陷,以及由于内应力产生的金刚石膜宏观和微观裂纹.金刚石膜中的缺陷与制备工艺参数有着密切关系.     

金属包膜的结构与铁基触媒合成金刚石的生长

利用透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）研究了金属包膜的微观结构和表面形貌。结果：表明，石墨在包膜内完成了结构的转变，但不是金刚石结构；在靠近金刚石的内层包膜内发现γ-（Fe,Ni）的（11^-1^-）晶面与Fe3C的（100）晶面平行；包膜表面有锯齿状的AFM形貌，这与所对应的金刚石表面形貌相吻合。结合上述的平行关系和锯齿状形貌分析认为，Fe3C可能在金刚石生长过程中是一过渡相，γ-(Fe,Ni)吸引层状碳原子集团从Fe3C中脱溶，然后堆积在金刚石上。     

孕镶金刚石取心钻头各向异性的实验研究

介绍了测定孕镶金刚石取心钻头各向异性指数的实验方法。根据实验装置的结构特点，同时考虑了实验过程中底部钻具组合的变形对测量钻头侧切位移的影响，建立了底部钻具组合的力学实验模型，推导出了孕镶金刚石取心钻头底端在钻进过程中的挠度和转角计算公式。在消除了 钻头底端挠度对侧切位移的影响之后，给出了钻头各向异性指数的计算结果，并对其进行了讨论。结果表明，孕镶金刚石取心钻头的各向异性指数一般在0.06-0.12，其侧向切削效率很低。这说明在井眼轨迹控制中，不应忽略钻头各向异性的影响。     

复合金刚石薄膜的介电特性

利用热丝大面积金刚石薄膜气相合成（CVD）装备制备了复合金刚石薄膜，并对其表面和断面分别进行了扫描电镜（SEM），原子力显微镜（AFM）和Raman光谱表征，研究了该复合结构的介电性能，利用共振电路测量了高频下薄膜的介质损耗与频率的关系，结果表明，复合结构由普通多晶金刚石薄膜和纳米金刚石薄膜组成，薄膜的表层结构体现了纳 米金刚石的特征，复合金刚石薄膜不仅具有表面光滑的优点，介电性能也接近于常规的多晶金刚石薄膜，是一种较好的电子材料，可应用于金刚石薄膜半导体器件的制备。     

金刚石覆镀TiN膜的工艺改进及效果

阐明了金刚石覆盖的最佳途径－真空离子覆镀TiN膜。同时通过对从清洗、轰击、到物料的振动与翻滚等全部工艺过程的论述，说明了金刚石覆镀TiN膜的实施过程。通过结果讨论，说明金刚石覆镀TiN膜后的综合性能明显优于未镀和其它覆镀的性能。     

金刚石表面金属化

主要介绍了金刚石表面金属化原理、模型及作用,以及金刚石表面金属化的几种制备方法:化学镀加电镀、真空物理气相沉积镀、化学气相镀、真空蒸发镀、粉末覆盖烧结镀覆,并对各种镀覆方法的镀覆特征和应用效果作了比较.从应用情况看,真空微蒸发镀覆技术、粉末覆盖烧结镀覆和低温电镀均可以显著提高工具寿命.     

用矩形出口喷嘴改善PDc钻头水力结构的研究

如何充分发挥水力能量清洗井底和冷却钻头的作用,是PDC钻头水力结构设计中要考虑的一个重要问题.本文通过室内实验研究,分析了矩形出口喷嘴的射流结构特性,得出了射流轴心动压力衰减规律及横向动压力和横向动压力梯度的分布规律.将矩形出口喷嘴与圆形出口喷嘴的射流特性进行了对比.从清岩和冷却钻头的效果考虑,提出了矩形喷嘴在PDC钻头上使用的合理高度.     

电弧放电法快速合成金刚石薄膜

本文用电弧放电等离子体ＣＶＤ快速生长金刚石薄膜。用拉曼散射，Ｘ射线衍射、电子显微镜等方法进行了结构表征。文中所论述的恒定的基板温度对沉积金刚石薄膜是非常重要的。     

用于超精密加工的合金铸铁研磨盘

利用合金化、孕育处理、热处理及激冷铸造方法对铸铁研磨盘的组织和性能进行控制,从而改善金刚砂的嵌入性和嵌固性,使研磨的金刚石刀具满足超精密加工的需要.