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公开(公告)号：CN116215016A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310126026.X
申请日：2023-02-17
Applicant: 中南大学 , 河南四方达超硬材料股份有限公司
Abstract: 本发明涉及一种具有涟漪波状梯度层的聚晶金刚石复合片及其制备方法。所述聚晶金刚石复合片由下至上，由硬质合金衬底、多层结构的涟漪波状梯度层、聚晶金刚石层组成，所述涟漪波状梯度层中，聚晶金刚石的含量由下至上依次递增，硬质合金的含量由下至上依次递减；所述涟漪波状梯度层中，涟漪波状结构的振幅为0.2～0.6mm，波长为1～2mm，顶层中上下波纹间距由波峰至波谷设置(t/2～t)mm～tmm的渐变，其余各层上下波纹间距均为tmm，其中t为0.05～0.4。本发明由传统聚晶金刚石复合片的上下两层结构变为具有涟漪波状梯度层的多层结构，解决了聚晶金刚石复合片界面结合强度低和内部残余应力大的问题。
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公开(公告)号：CN116278210A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310039086.8
申请日：2023-01-11
Applicant: 中南大学 , 河南四方达超硬材料股份有限公司
IPC: B32B9/00 , B32B15/00 , B32B15/04 , B32B33/00 , B32B9/04 , B29C64/118 , B29C64/393 , B33Y50/02 , B33Y70/10
Abstract: 本发明公开了一种梯度结构立方氮化硼复合片及其制备方法，所述梯度结构立方氮化硼复合片，由下至上，由硬质合金衬底、梯度过渡层、CBN层组成，所述梯度过渡层由N层渐变层组成，所述N为4～18，从下至上依次为第1层渐变层、第2层渐变层，依次类推至第N层渐变层，渐变层中任意一层均由CBN与硬质合金组成，其中第N层中的硬质合金的体积分数比第N‑1层中的硬质合金的体积分数少5～30％，第N层中的CBN的体积分数比第N‑1层中的CBN的体积分数多5～30％。本发明通过设置4～18层渐变层的梯度过渡层，使过渡层的热膨胀系数介于CBN与硬质合金之间，能够缩小两种材料间热膨胀系数的差异，从而降低复合片内部的残余应力，大幅提升其使用性能。
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公开(公告)号：CN112453411B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202011320500.5
申请日：2020-11-23
Applicant: 湖南省煤炭地质勘查院 , 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种含激光3D打印法涂覆金刚石层的潜孔钻头及其制备方法，所述潜孔钻头包括钻头库体、安装于钻头库体工作面凹槽内的球齿、孕镶金刚石层；所述孕镶金刚石层设置于钻头库体工作面的表面；所述孕镶金刚石层包由CoCrWMo合金基体以及分散于CoCrWMo合金基体中的金刚石组成，所述孕镶金刚石层通过激光3D打印法设置于钻头库体工作面的表面。本发明在钻头库体工作面的表面设置一层孕镶金刚石层，所述孕镶金刚石层与钻头库体的结合性能好，可以大幅提高钻头库体工作面的耐磨损性能，从而避免球齿脱落，保证钻头工作过程中库体的磨损与硬质合金球齿的磨损实现同步，进而提高钻头使用寿命和提高钻头钻进效率。
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公开(公告)号：CN117464010A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311236734.5
申请日：2023-09-25
Applicant: 中南大学 , 河南四方达超硬材料股份有限公司
IPC: B22F7/02 , B22F10/18 , B22F10/38 , B22F1/103 , C22C29/08 , C22C26/00 , B33Y80/00 , B33Y10/00 , B33Y70/10
Abstract: 本发明公开了一种具有连续梯度过渡层的聚晶金刚石复合片及其3D打印制备方法，所述聚晶金刚石复合片从上至下依次由聚晶金刚石层、连续梯度过渡层、硬质合金基体组成，其中连续梯度过渡层由金刚石与硬质合金组成，沿硬质合金基体至聚晶金刚石层的方向，连续梯度过渡层中硬质合金的含量由100％递减至0，金刚石的含量由0递增至100％。本发明通过设计连续梯度过渡层并结合3D打印技术，实现金刚石和硬质合金两种材料的连续变化，从而使金刚石复合片内部材料突变界面消失，达到缓和内部应力的目的，大幅提升聚晶金刚石复合片的使用性能及寿命。
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公开(公告)号：CN117265320A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311246074.9
申请日：2023-09-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种高导热金刚石/铜复合材料薄片及其3D打印制备工艺。金刚石/铜复合材料薄片由金刚石颗粒、Cu‑Cr合金粉末和粘结剂通过3D打印成型及烧结工艺得到。其制备工艺基于3D打印与粉末冶金相结合，工艺简单，生产效率高，生产自动化程度高，同时制得的金刚石/铜复合材料薄片的结构更加紧密贴合与稳定，且具有更高的热导率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112589116A
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN202011360673.X
申请日：2020-11-27
Applicant: 中南大学 , 湖南省煤炭地质勘查院
Abstract: 本发明公开了一种孕镶金刚石切割环及其制备方法和应用，所述孕镶金刚石切割环包括切割环基体，以及镶嵌于切割环基体凹槽内的孕镶金刚石耐磨体，所述孕镶金刚石耐磨体由CoCrW合金基体以及分散于CoCrW合金基体中的金刚石组成，所述孕镶金刚石耐磨体中，金刚石的体积分数为8～25％。本发明的制备方法采用激光3D打印快速成型制作孕镶金刚石耐磨体，将孕镶金刚石耐磨体镶嵌在切割环基体的环形凹槽中即得。本发明中孕镶金刚石切割环耐磨性能高，切割环寿命长。在与眼镜板成为摩擦副后，不仅能降低相互的磨损，反而能自动修复眼镜板在磨粒磨损中形成的划痕，保证眼镜板表面的光洁度，从而延长眼镜板与切割环的使用寿命。
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公开(公告)号：CN112453411A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011320500.5
申请日：2020-11-23
Applicant: 湖南省煤炭地质勘查院 , 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种含激光3D打印法涂覆金刚石层的潜孔钻头及其制备方法，所述潜孔钻头包括钻头库体、安装于钻头库体工作面凹槽内的球齿、孕镶金刚石层；所述孕镶金刚石层设置于钻头库体工作面的表面；所述孕镶金刚石层包由CoCrWMo合金基体以及分散于CoCrWMo合金基体中的金刚石组成，所述孕镶金刚石层通过激光3D打印法设置于钻头库体工作面的表面。本发明在钻头库体工作面的表面设置一层孕镶金刚石层，所述孕镶金刚石层与钻头库体的结合性能好，可以大幅提高钻头库体工作面的耐磨损性能，从而避免球齿脱落，保证钻头工作过程中库体的磨损与硬质合金球齿的磨损实现同步，进而提高钻头使用寿命和提高钻头钻进效率。
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公开(公告)号：CN116512141A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310197469.8
申请日：2023-03-03
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明一种双层结构的微型磨棒及其制备方法，所述微型磨棒分为外部工作层和内部非工作层，其中外部工作层将棒状的内部非工作层包裹；所述外部工作层由金属结合剂A与磨粒组成，所述磨粒选自金刚石颗粒或CBN颗粒；所述内部非工作层为金属结合剂B。本发明的微型磨棒结构可以提高金刚石或CBN颗粒的利用率，减少原料浪费，降低生产成本，此外，还可在该磨棒上设置散热孔和散热槽，降低磨棒加工温度，延长使用寿命，同时采用FDM双丝3D打印技术实现双层结构的微型金刚石或CBN磨棒制造，充分提高磨粒利用率，提高生产速率，具备产业化潜力，在材料加工领域具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN116411797A
公开(公告)日：2023-07-11
申请号：CN202310400137.5
申请日：2023-04-14
Applicant: 中南大学
IPC: E21B4/14 , E21B10/61 , E21B10/38 , B22F10/18 , B22F10/38 , B22F5/10 , B22F1/103 , B22F10/64 , B33Y10/00 , B33Y70/10 , B33Y80/00
Abstract: 本发明公开了一种喷射式反循环钻头及其3D打印制作方法，喷射式反循环钻头包括反循环钻头基体和环设在反循环钻头基体上的若干抗冲蚀性强的拉瓦尔结构喷嘴。拉瓦尔结构喷嘴由合金粉末和金刚石微粉组成，利用FDM3D打印技术一体成型，并经脱脂、烧结、装配并焊接到反循环钻头基体上用以实现将引射的高速气流加速至超音速并强化钻头的反循环抽吸效果。本发明利用FDM3D打印技术实现了喷射式反循环钻头的制造，降低了其成型难度和生产成本。制造的喷射式反循环钻头具有反循环效果强，孔底岩屑清除效率高，钻头使用寿命长等优点。
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公开(公告)号：CN116160374A
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202310357830.9
申请日：2023-04-06
Applicant: 中南大学
IPC: B24D7/10 , B24D3/00 , B24D3/18 , B24D7/16 , B24D18/00 , B33Y10/00 , B33Y40/20 , B33Y80/00 , B33Y70/00
Abstract: 本发明公开了一种含线型冷却流道的砂轮及其双丝3D打印制备方法，所述砂轮由工作层和金属基体组成，所述工作层的表面周向均布若干线型冷却流道，所述线型冷却流道的宽度为1～5mm，任意相邻两个线型冷却流道的间距为1～10mm；所述工作层由合金胎体与磨粒组成，所述磨粒选自金刚石颗粒或CBN颗粒。本发明采用双丝3D打印技术，精确打印出所设计的微小型的线型冷却流道，保证线型冷却流道金刚石或CBN砂轮中粉料分布的均匀性，线型冷却流道不仅可以提高排屑效率，还能截断砂轮工作时的热传递路线以减少对金刚石产生的热损伤，改善工作层和工件界面的温度场，提高砂轮的使用寿命及加工工件表面的加工质量。
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