超硬材料制造与应用技术

　　1 金刚石的分类与性能
　　1.1 金刚石的分类
　　1.1.1 金刚石的一般分类
　　1.1.2 金刚石的物理性质分类
　　1.1.3 金刚石的晶体形态分类
　　1.1.4 金刚石的应用分类
　　1.1.5 世界超硬材料产品品种一览
　　1.2 金刚石单晶的性质
　　1.2.1 金刚石单晶的结构
　　1.2.2 金刚石的晶体形态
　　1.2.3 金刚石的力学性能
　　1.2.4 金刚石的热学性能
　　1.2.5 金刚石的光学性能
　　1.3 CVD金刚石薄膜的性质
　　1.3.1 金刚石薄膜的力学性能
　　1.3.2 金刚石薄膜的电学性能
　　1.4 纳米金刚石的性质
　　1.4.1 纳米金刚石的晶体特性
　　1.4.2 纳米金刚石的化学成分
　　1.4.3 纳米金刚石的表面特性
　　1.4.4 纳米金刚石的破碎特性
　　1.4.5 纳米金刚石的热稳定性
　　1.4.6 纳米金刚石的氧化特性
　　1.4.7 纳米金刚石的磁性性质
　　2 石墨一金刚石平衡线及其合成机制
　　2.1 静压下金刚石相变的基本条件
　　2.2 结构直接转变模型下的活化能
　　2.2.1 石墨与金刚石的结构
　　2.2.2 石墨碳原子借助热运动相变为金刚石的两种振型
　　2.2.3 谐振子的振幅和间距
　　2.2.4 活化能模型
　　2.2.5 石墨转变为金刚石的形核活化能U
　　2.2.6 形成金刚石共价单键的活化能U
　　2.2.7 生长活化能U
　　2.2.8 残余温度与金刚石的石墨化
　　2.2.9 理论计算结果和实验数据的比较
　　2.3 动高压下金刚石的相变动力学及石墨全部转变成聚晶金刚石的激波条件
　　2.3.1 吉布斯自由能与临界晶核半径
　　2.3.2 激波作用下石墨转变金刚石的动力学过程
　　2.4 石墨一金刚石的平衡曲线
　　2.4.1 热力学数据的计算
　　2.4.2 石墨一金刚石平衡曲线的计算
　　2.5 金刚石晶体的V形生长区
　　2.5.1 石墨一金刚石平衡线
　　2.5.2 晶粒的临界半径
　　2.6 人造金刚石晶体生长机制
　　2.6.1 溶剂说
　　2.6.2 溶剂催化剂说
　　2.6.3 固相转化说
　　2.6.4 配位活化催化说
　　2.6.5 金刚石涂层形成机制
　　2.7 人造金刚石晶体生长与压力、温度的关系
　　2.7.1 压力
　　2.7.2 温度
　　2.8 金刚石合成参数引入过程
　　2.9 金刚石成核过程的工艺控制
　　2.9.1 压力、温度与金刚石的成核
　　2.9.2 预处理时间与金刚石的成核
　　2.9.3 碳源特性与金刚石的成核
　　2.9.4 添加物特性与金刚石的成核
　　2.10 片状块、粉末块金刚石合成腔体内温度场分析
　　2.10.1 电学场分析
　　2.10.2 温度场分析
　　2.11 Mn-Ni-C系合金与金刚石晶体生长关系
　　2.11.1 Mn-Ni-C系合金的熔点与显微结构特性
　　2.11.2 Mn-Ni-C系合金中镍含量与金刚石合成生产率和单晶率的关系
　　2.11.3 Mn-Ni-C系合金中碳原子的质量分数对金刚石合成过程和性质的影响
　　2.12 铁基催化剂合成金刚石单晶的表观活化能计算
　　2.13 Fe、Ni粉末催化剂配比对合成金刚石质量的影响
　　2.13.1 Fe、Ni粉末催化剂主要成分
　　2.13.2 所用粉末催化剂合成棒的具体配方
　　2.13.3 不同配比的粉末催化剂合成棒所得金刚石的粒度分布
　　2.13.4 不同配比催化剂合成金刚石的平均抗压强度
　　……
　　3 静（动）态超高压高温装置
　　4 超硬材料合成原辅材料
　　5 磨料级金刚石合成与处理技术
　　6 立方氮化硼制造技术
　　7 聚品金刚石制造技术
　　8 金刚石薄膜沉积制备与应用
　　9 宝石级单晶金刚石的培育技术
　　10 纳米金刚石的制造
　　11 金刚石微粉制造与应用技术
　　12 金刚石镀覆技术
　　13 预合金粉
　　14 金刚石研磨工具
　　15 超硬磨料磨具修整技术
　　16 金刚石钻具
　　17 金刚石锯切工具
　　18 超硬材料刀具

　　王光祖教授，男，汉族，江西鄱阳人，1933年出生。1956年毕业于武汉大学化学系。1957一1959年，在苏联车里雅宾斯克和查波罗什学习电刚玉和碳化硅冶炼及其制粒技术。1960年起在郑州磨料磨具磨削研究所一直从事超硬材料研究及其人才培养工作，著名超硬材料专家，享受国务院政府特殊津贴。
　　主要业绩王光祖教授是研制人造金刚石“121”课题的主要成员，中国第一颗人造金刚石的创始人之一，第一台铰链式六面顶压机合成工艺的开拓者之一，创造性地解决了其压腔的高压密封技术难题，为中国人造金刚石的产业化奠定了技术基石。他是中国第一家金刚石生产厂（第六砂轮厂）工艺设计的主要参与者，是中国首家设置超硬材料课程高校的第一任授课者，是中国单晶大颗粒人造金刚石研制的先驱，六面顶压机合成腔体大型化的倡导者和践行者。1978年获全国科学大会奖、机械工业部科技大会奖和河南省科学大会奖，1988年获机械电子工业部科技进步一等奖，1989年获国家科技进步二等奖。进入21世纪，他又指导组建了河南第一条纳米金刚石生产线，填补了河南静态高压高温法生产金刚石大省没有纳米金刚石生产的空白。
　　主要专著《超硬材料制造工艺学》《超硬材料》《立方氮化硼合成与应用》《金刚石合成系统工程问与答》《人造金刚石探秘一王光祖论文集》《纳米金刚石》《超硬材料译文集》（共11集，近百万字）《中国超硬材料工业五十年》等。
　　主要兼职国家超硬材料及制品工程技术中心技术顾问，国家郑州高新技术开发区顾问，中国超硬材料网顾问，荥阳市超硬材料及制品新材料产业发展专家顾问，中南钻石股份有限公司和深圳金刚源科技有限公司高级顾问，杭州高发磨料磨具（集团）公司总工程师，《矿冶工程》《金刚石与磨料磨具工程》《超硬材料工程》等核心期刊编委。

　　《超硬材料制造与应用技术》分为18章，内容包括：金刚石的分类与性能、石墨一金刚石平衡线及其合成机制、静（动）态超高压高温装置、超硬材料合成原辅材料、磨料级金刚石合成与处理技术、立方氮化硼制造技术、聚晶金刚石制造技术、金刚石薄膜沉积制备与应用、宝石级单晶金刚石的培育技术、纳米金刚石的制造、金刚石微粉制造与应用技术、金刚石镀覆技术、预合金粉、金刚石研磨工具、超硬磨料磨具修整技术、金刚石钻具、金刚石锯切工具、超硬材料刀具等。