金刚石工具基础知识
金刚石工具分类及属性
金刚石工具的分类及属性Diamond Tools 金刚石工具是指用结合剂把金刚石（一般指人造金刚石）或者立方氮化硼制作成一定形状、结构、尺寸，并用于加工的工具产品。
金刚石工具如果按照用途分，可以分为金刚石磨削工具、金刚石锯切工具、金刚石刀具、金刚石钻探工具、修整工具和拉丝模等。
在上一篇《超硬磨具的分类及属性》中，这里把超硬磨具也就是金刚石磨削工具独立出来了，其余的归入本分类中。
以下是详细的分类及属性。
如图1所示，金刚石工具目前在这里被分为9个二级分类和24个三级分类。
针对产品数量众多的产品，比如金刚石锯片和，金刚石绳锯、线锯和金刚石刀具等添加了属性，对于数量少的目前只给出了商标和型号两个属性，具体如下：一、Diamond Saw Blades 金刚石锯片金刚石锯片一般是指金刚石圆锯片（Circular Saw Blades ），但金刚石带锯（Band SawBlades ）和金刚石排锯（Gang Saw Blades ）也应归属于金刚石锯片。
金刚石锯片是一种切割工具，广泛应用于石材，陶瓷等硬脆材料的加工。
金刚石锯片主要由两部分组成；基体与刀头。
基体是粘结刀头的主要支撑部分，而刀头则是在使用过程中起切割的部分。
金刚石锯片可以按照工艺分，也可按照外观或者应用分类。
在本文，这些被作为属性来定义一款金刚石锯片。
Style 外观：Continuous Rim 连续式、Contour Blade 轮廓切割、Ring Saw 环锯片、Segmented 节块式、Turbo 涡轮形、Tuck Point 开槽片、Other；Weld Type 工艺：Sintered 烧结、Brazed 焊接、Laser Brazed 激光焊接、Electroplated 电镀、Other；Diameter 直径：收集了100mm-900mm的常见金刚石锯片直径供用户选择；Sawing Condition 应用环境：Dry 干切、Wet 湿切、Wet / Dry 干湿两用；Concentration 浓度：200%、150%、125%、100%、75%、50%、25%Materials Sawed 应用材料：Asphalt 沥青、Brick 砖块、Concrete 混凝土、Granite 花岗岩、Glass 玻璃、Marble 大理石、Porcelain 瓷器、Refractory 耐火材料、Stone 石头、Slate 石板、Tile 瓷砖、Universal 通用、Other应用材料属性可以让供应商选择多个，但我们不建议每次都全选，可以根据实际情况选择，如果适用于多种材料，建议直接选择Universal 通用。
金刚石刀具知识点
⾦刚⽯⼑具知识点⼑具基础知识⼀、⼑具材料应具备的性能；A，⾼的硬度和⾼耐磨性1.硬度是⼑具材料应具备的基本特性2.耐磨性是指材料抵抗磨损的能⼒。
B，⾜够的强度和韧性1.强度是⼑具材料抵抗破坏的能⼒2，韧性是指材料发⽣断裂时外界做功的⼤⼩。
3.⾼的耐热性和热传性4.良好的⼯艺性和经济性1）切削性能⽬前⼑具材料分四⼤类：⼯具钢、硬质合⾦、陶瓷及超硬⼑具材料等。
常⽤的⼑具材料⼀、⼯具钢1. 碳素⼯具钢碳素⼯具钢是含碳量为0.65％～1.3％的优质碳素钢。
常⽤的钢号有T7A、T8A等。
耐热温度：200℃～300℃。
2. 合⾦⼯具钢1868年，英国的穆舍特制成含钨的合⾦⼯具钢。
在碳素⼯具钢中加⼊适当的元素铬（Cr）、硅常⽤的合⾦⼯具钢有9CrSi，CrWMn等（Si）、锰（Mn）、钒（V）、钨（W）等炼成的。
耐热温度：325℃～400℃。
主要⽤于制造细长的或截⾯积⼤、刃形复杂的⼑具。
⼆，⾼速钢⾼速钢是⼀种富含钨（W）、铬（Cr）、钼（Mo）、钒（V）等元素的⾼合⾦⼯具钢。
美国的F.W.泰勒和M.怀特于1898年创制的。
含碳量⼀般在0.70～1.65％之间。
耐热温度：500℃～650℃。
⾼速钢的抗弯强度是硬质合⾦的3～5倍，冲击韧性是硬质合⾦的6～10倍1.普通⾼速钢（HSS）2.钨系⾼速钢：W18Cr4V (W18)3.具有较好的综合性能，可制造复杂刃型的⼑具。
但由于钨是稀有⾦属，现在很少使⽤。
4.钨钼系⾼速钢：W6Mo5Cr4V2 (M2)5.M2的碳化物颗粒⼩，分布均匀，具有较⾼的抗弯强度、塑性、韧性和耐磨性。
⼜因为钼的存在，使其热塑性⾮常好。
2. ⾼性能⾼速钢（HSS-E）⾼性能⾼速钢是在普通⾼速钢中增加⼀些碳、钒及添加钴（Co）、铝等元素的新钢种。
钴⾼速钢：W2Mo9Cr4VCo8 (M42)⼀种含钴的超硬⾼速钢，常温硬度67HRC-69HRC，具有良好的综合性能。
铝⾼速钢：W6Mo5Cr4V2Al在M2的基础上加Al、增C，提⾼了钢的耐热性和耐磨性。
金刚石工具
金刚石工具的发展方向
• 高性能、高精度、高效率的金刚石工具 • 绿色环保、可持续生产的金刚石工具 • 智能化、自动化的金刚石工具
金刚石工具的市场竞争格局与影响因素
金刚石工具的市场竞争格局
• 金刚石工具市场竞争激烈，国内外企业纷纷进入市场 • 金刚石工具市场呈现出品牌化、高端化的发展趋势
金刚石工具市场的影响因素
金刚石工具的涂层技术
• 涂层是在金刚石工具表面涂覆一层高性能材料，提高工具的性能 • 涂层技术可制得具有较好耐磨性、抗腐蚀性和加工性能的金刚石工具
金刚石工具的焊接与钎焊技术
金刚石工具的焊接技术
• 焊接是将金刚石工具与其他材料连接在一起，提高工具 的强度和耐用性 • 焊接技术可制得具有较高强度和耐磨性的金刚石工具
金刚石工具的热稳定性
• 金刚石在高温下不易发生氧化和烧结，能保持较好的热稳定性 • 金刚石工具在高温环境下加工时，使用寿命较长
03
金刚石工具的应用领域与案例分析
金刚石工具在石材加工中的应用
金刚石工具在石材加工中的应用
• 金刚石工具可用于大理石、花岗岩等硬质材料的切割、磨光 • 金刚石工具能提高石材加工的效率和质量，降低生产成本
• 金刚石硬度仅次于自然界最硬的物质——钻石 • 金刚石工具的硬度可高达HRA90以上，远高于其他磨料
金刚石工具的耐磨性
• 金刚石具有极高的耐磨性，能长时间保持锋利 • 金刚石工具在高速切削和加工过程中，磨损量较小，使 用寿命较长
金刚石工具的高速切削与加工能力
金刚石工具的高速切削能力
• 金刚石工具在高速切削过程中，能保持较高的精度和表 面光洁度 • 金刚石工具适用于高速切削和高效加工各种材料
• 金刚石颗粒：作为磨料，用于去除材料表面的多余物质 • 基体：作为载体，将金刚石颗粒固定在一起，保证工具的形状和强度 • 辅助材料：如粘结剂、电镀层等，用于改善金刚石工具的性能和寿命
2第二章 金刚石工具制造的
从制得的粉末特性来看，电解法有提纯的过 程。同时所制得的粉末较纯；同时，电解法制取 的粉末一般为树枝状，压制性较好；电解法制取 的粉末粒度也易于控制。
一、还原法
是用还原剂还原金属氧化物及盐类来生 产金属粉末的一种方法。还原剂及被还原物 可呈固态、气态及液态。
MeO+X=Me+XO
凡是对氧的亲和力比被还原的金属对氧的 亲合力大的物质，都能作该金属氧化物的还原 剂。
许多金属的氧化物可以在一定温度下被碳
还原，用固体碳还原铁的氧化物是还原法生
产金属粉末的一个典型例子。
在钴基胎体材料中添加碳化物形成元素的研究较少，表４ -1给出了铬对钴基胎体材料性能及含金刚石胎体材料性能的影 响。加入1wt％Cr胎体材料的抗弯强度明显提高,超过1wt%Cr 抗弯强度略有下降，但仍比不加铬高，为了研究铬对胎体材料 和金刚石之间粘结性能的影响，制备了金刚石浓度为35％的 试样(每cm3胎体含金刚石4.4克拉时的浓度定义为100％)。试 验结果表明，含金刚石胎体材料的抗弯强度(用σdia表示)随铬 含量增加而提高，近似呈线性关系。
(5)钛和铬。钛和铬作为碳化物形成元素在胎体中的作用较为复杂, 所作的研究工作也比较多,本节重点介绍在Co-Cu系胎体中钛和铬 的作用。主要是通过提高粘结能力提高胎体的强度和抗弯强度
一、铬对胎体材料性能的影响
铬是一种强碳化物形成元素。在铜基合金中添加少量铬可 以降低铜基合金对金刚石的浸润角，并提高铜基合金对金刚 石的粘结强度。
在一定条件下氢可以还原铜、铁、镍、钴、
金刚石工具常用元素教案
钴（Co） 钨（W） 镍（Ni） 铁（Fe） 铜（Cu） 锡（Sn）
密度
8.9
19.3
8.9
7.86
8.93
7.3
熔点
1495
3370
胎体中优点
胎体中缺点 价格趋势
较易磨损，易 于出刃 良好的成形性 与烧结性 胎体抗弯强度 高，硬度较高 对金刚石有较 强的把持力 对WC有良好的 粘结性
直接使用特性
生产工艺特性 环境保护特性
胎体的耐磨性
过高
胎体很难超前磨损 锋利度低 干切易烧刀头 湿磨性
适宜 胎体磨损合适 锋利度高，寿命长 可持续出刃
过低
胎体过快磨损 金刚石过早脱落 寿命低 甚至出现偏磨
胎体的把持性
机械把持力
冷却收缩包镶力，与胎体 弹性模量有关
冷却相变增容包镶力，胎 体有相变，且体积增大
锋利度
单质粉高温烧结， 预合金粉烧结， 胎体尽可能的合 金化，注重寿命
骨架与粘结剂设 计。兼顾锋利度
和寿命
金刚石工具切割理论模型
结合剂又叫胎体，Bond，可分为： 金属基（建设类全部产品，精密类部分产品） 树脂基（精密类部分产品） 陶瓷基（暂无）
胎体（Bond）的特性
胎体六大特性
耐磨性 把持性 安全性 烧结性 压制性 环保性
会提高胎体烧 结温度 战略资源，国 内稀缺矿，受 国际大环境影 响，价格持续 上涨
1538
较耐磨，出刃 性不如Co基 可形成多种碳 化物，与骨架 材料的相容性 很好 价格低廉
对工艺要求非 常严格
矿藏丰富，制 备工艺成熟， 价格上下浮动 区间不大
1083
金刚石钻头基本知识
第一章金刚石钻头基本知识第一节概述金刚石钻头的发展历史金刚石钻头是不同于牙轮钻头的另一类钻井破岩工具，其使用可以追溯到19世纪60年代。
最初人们以天然金刚石为切削元件制作打炮眼和挖掘隧道的工具，后来出现了用于石油钻井的钢体鱼尾式天然金刚石全面钻进钻头和取心钻头。
早期的金刚石钻头是将天然金刚石冷镶在低碳钢上的。
由于天然金刚石来源有限，价格昂贵，加之本身尺寸、性能方面的原因以及当时落后的制造工艺，大大限制了金刚石钻头在石油钻井工业中的应用。
随着粉末冶金技术的发展，出现了采用烧结碳化钨作为钻头体的胎体式金刚石钻头。
这种技术的出现使金刚石钻头的制造水平大大提高。
胎体式金刚石钻头具有耐冲蚀、耐磨损的特点，具有良好的使用性能，其制造工艺也不复杂，因此一经出现就迅速推广开来。
人造聚晶金刚石的研制成功，对金刚石钻头技术的发展起了巨大的推动作用。
人造聚晶金刚石复合片钻头（PDC钻头）的出现一度被称为20世纪80年代钻井工业技术的一大突破，这种新技术对石油钻井业的发展产生了巨大的影响。
现场使用证明，软到中等硬度地层钻井用PDC钻头具有机械钻速高、进尺多、寿命长、工作平稳、井下事故少、井身质量好等优点，并能与井下动力钻具配合用于高速钻井。
合理使用金刚石钻头可以大大缩短建井周期，降低钻井成本，提高钻井经济效益。
金刚石钻头的发展前景经过近二十多年的发展，金刚石钻头已经成为继牙轮钻头之后的又一重要破岩工具。
时至今日，PDC钻头在石油钻头市场所占的份额越来越大，几乎每年以30%的速度侵吞牙轮钻头市场。
随着新的设计理论、设计方法和材料等技术的发展，PDC钻头的适用范围也在不断扩展，以前被认为不适用于PDC钻头的地层现在也广泛使用，比如我国中原油田的文留区块的沙二至沙三地层由于地质情况复杂、夹层多，可钻性差，以前一直被认为是PDC钻头的禁区，在这里钻的井除了取心之外用的都是牙轮钻头。
可是从2000年开始，PDC钻头在这个区块的使用量逐渐增多，效果也很好，而2001年底我公司的一只8 1/2 BK542-4型PDC钻头更在该区块的文－133井创下了1600米（东营组）入井，打到3390米（沙三上）完井，纯钻时间小时，进尺1790米，平均机械钻速米的好指标。
金刚石钻头基本知识
第一章金刚石钻头基本知识第一节概述金刚石钻头的发展历史金刚石钻头是不同于牙轮钻头的另一类钻井破岩工具，其使用可以追溯到19 世纪60 年代。
最初人们以天然金刚石为切削元件制作打炮眼和挖掘隧道的工具，后来出现了用于石油钻井的钢体鱼尾式天然金刚石全面钻进钻头和取心钻头。
早期的金刚石钻头是将天然金刚石冷镶在低碳钢上的。
由于天然金刚石来源有限，价格昂贵，加之本身尺寸、性能方面的原因以及当时落后的制造工艺，大大限制了金刚石钻头在石油钻井工业中的应用。
随着粉末冶金技术的发展，出现了采用烧结碳化钨作为钻头体的胎体式金刚石钻头。
这种技术的出现使金刚石钻头的制造水平大大提高。
胎体式金刚石钻头具有耐冲蚀、耐磨损的特点，具有良好的使用性能，其制造工艺也不复杂，因此一经出现就迅速推广开来。
人造聚晶金刚石的研制成功，对金刚石钻头技术的发展起了巨大的推动作用。
人造聚晶金刚石复合片钻头（PDC钻头）的出现一度被称为20世纪80年代钻井工业技术的一大突破，这种新技术对石油钻井业的发展产生了巨大的影响。
现场使用证明，软到中等硬度地层钻井用PDC钻头具有机械钻速高、进尺多、寿命长、工作平稳、井下事故少、井身质量好等优点，并能与井下动力钻具配合用于高速钻井。
合理使用金刚石钻头可以大大缩短建井周期，降低钻井成本，提高钻井经济效益。
金刚石钻头的发展前景经过近二十多年的发展，金刚石钻头已经成为继牙轮钻头之后的又一重要破岩工具。
时至今日，PDC 钻头在石油钻头市场所占的份额越来越大，几乎每年以30%的速度侵吞牙轮钻头市场。
随着新的设计理论、设计方法和材料等技术的发展，PDC钻头的适用范围也在不断扩展，以前被认为不适用于PDC钻头的地层现在也广泛使用，比如我国中原油田的文留区块的沙二至沙三地层由于地质情况复杂、夹层多，可钻性差，以前一直被认为是PDC钻头的禁区，在这里钻的井除了取心之外用的都是牙轮钻头。
可是从2000年开始，PDC钻头在这个区块的使用量逐渐增多，效果也很好，而2001年底我公司的一只8 1/2 BK542-4 型PDC占头更在该区块的文－133 井创下了1600米（东营组）入井，打到3390 米（沙三上）完井，纯钻时间小时，进尺1790 米，平均机械钻速米的好指标。
混凝土用金刚石工具专业指南
混凝土用金刚石工具专业指南一、混凝土用金刚石工具是啥？咱得先搞清楚混凝土用金刚石工具是个啥玩意儿。
其实啊，这就是专门用来对付混凝土的一些工具，金刚石嘛，超级硬的那种，就像金刚不坏之身似的。
这些工具就利用金刚石的超硬特性，在混凝土这种硬邦邦的材料上大显身手。
比如说，有金刚石锯片，就像一个超级锋利的大圆盘，在混凝土上来回那么一切，混凝土就像豆腐一样被切开啦。
还有金刚石钻头呢，往混凝土里一钻，那速度也是杠杠的。
二、为啥要用金刚石做混凝土工具呢？你想啊，混凝土那可是相当硬的。
普通的工具在它面前就像小绵羊碰到大老虎，根本不管用。
但是金刚石不一样啊，它可是硬度之王。
用金刚石做工具，就好比给战士穿上了最坚固的铠甲，那在混凝土的战场上肯定是所向披靡。
而且金刚石还很耐磨呢，不会用几下就坏掉了。
这样一来，在处理混凝土的时候，效率就特别高，能节省好多时间和力气。
不像那些普通工具，没弄几下就不行了，还得频繁更换，多麻烦呀。
三、常见的混凝土用金刚石工具有哪些？1. 金刚石锯片。
这可是最常见的啦。
有不同的尺寸和形状呢。
大的锯片可以用来切割大块的混凝土板，就像切蛋糕一样，只不过这个“蛋糕”硬得很。
小的锯片可以做一些精细的切割工作，比如在混凝土墙上开个小口子之类的。
而且锯片的齿形也有讲究，有的是平齿，切割比较平稳；有的是波浪齿，切割的时候速度更快，各有各的妙处。
2. 金刚石钻头。
这个就像是混凝土里的小钢炮。
无论是在建筑施工中打桩，还是在装修的时候在墙上打孔装个空调啥的，都离不开它。
不同的钻头适用于不同的场景，有的钻头适合钻深孔，有的则适合在表面打一些浅孔。
3. 金刚石磨轮。
当我们想要把混凝土表面打磨得光滑平整的时候，就轮到金刚石磨轮出场了。
它就像一个超级打磨器，在混凝土表面欢快地转呀转，不一会儿，粗糙的表面就变得像镜子一样光滑了。
四、怎么挑选混凝土用金刚石工具呢？这挑选可大有学问呢。
首先看质量。
质量不好的金刚石工具，那就是个坑。
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7. 金刚石工具配方设计概述 • 金刚石工具的配方是指粉末压制层的配方， 包括含金刚石层配方和过渡层配方。
7.1配方的确定依据 配方设计依据多方面的因素，主要是以下几点“ • 被加工工件的材质 • 加工方式 • 加工质量要求 • 加工使用设备 • 所选原材料的性能 • 所选的制造工艺
7.2配方确定前的实验程序 根据依据设计好配方初稿，只是一个理论设计， 到底能否满足或达到各方面的要求，需要进行系 统的实验来验证，并最终确定。 第一步：选择结合剂成分及配比（一般设计若干种 配比，以 供优选） 第二步：测定结合剂试样的强度、硬度等各项性能， 优选出性能良好的结合剂（一种或两种）
磨损后金刚石
（出刃）金刚石
6.金刚石工具的正确使用 • 合理选用金刚石工具，对提高工作效率，降低加 工成本具有重要意义。下面以金刚石锯片为例简 要介绍部分内容：（四个因素）
6.1要考虑适用对象的因素： 根据不同加工对象选择通用型、石材专 用、混凝土专用、瓷砖专用等锯片。
6.2要考虑性能匹配的因素： 针对硬度较高、研磨性较差的切割材料 要选用锋利度好、寿命适中的锯片，以保 证其切割效率；针对硬度较低、研磨性高 的材料要选用长寿命、锋利度适中的锯片， 有利降低切割成本。
3.2金刚石工具的分类 • 按用途划分 钻头类 锯片类 磨削类 即“钻、切、 磨”工具。 • 按制作工艺划分 烧结类 焊接类 电镀制品等 • 按结合剂划分 金属结合剂 树脂结合剂 陶瓷结合剂 等
3.3金刚石工具的浓度概念
定义金刚石在胎体中体积比为25％时浓度为100％。 浓度是金刚石工具的重要特性之一，对工具的效率、 寿命和加工效果有很大的影响。一般金刚石浓度高，则 单位工作层面积上的金刚石颗粒数就多，每个磨粒的受 力就小，切入工件的深度小，金刚石不易破碎和脱落， 反而容易被磨平和抛光，宏观表现为效率低、寿命长； 金刚石浓度低，每个磨粒有更大的切入压力，切入深， 金刚石易破碎和脱落，工具表现为效率高、寿命低。 通常，锯切工具的金刚石浓度多选在10%~45%；钻 探工具、烧结金属结合剂金刚石磨具多选50%~125%浓度； 树脂金刚石磨具的浓度多选50%~100%；陶瓷金刚石磨具 多选75%~150%浓度；电镀金刚石工具用200%的浓度。
3.5金刚石制品常用金属基结合剂的种类 • 铜基结合剂 以铜或青铜为主要结合剂元素，添加Ni、Mn、Co、Fe等 中的一种或几种。 • 钴基结合剂 钴由于它对金刚石有好湿润性在金刚石工具制造中，尤 其是刀头要求重负荷高效率切割时，具有不可取代的地 位。但它过高的价格正迫使人们用铁、镍逐步取代它。 • 铁剂结合剂 铁弹性模量中等，对金刚石也有很好的湿润性，加之 低廉的价格，是结合剂发展的方向。 • W基或WC基结合剂: 在国内应用不多，但是在欧美发达国家专业切割沥青马 路、新鲜混凝土路面应用极为广泛。
1.3金刚石的硬度 金刚石的硬度一般用莫氏硬度来表示，其硬 度值为10 。显微硬度10000kg/mm2，显微硬度比 石英高1000倍，比刚玉高150倍。 依照莫氏硬度标准(Mohs hardness scale)共 分10级，钻石(金刚石)为最高级第10级；如小刀 其硬度约为5.5、铜币约为3.5至4、指甲约为2至3、 玻璃硬度为6。
• 焊接
焊接式金刚石圆锯片是通过焊接的方式将节块和基体 连接到一起的。目前常用的焊接形式有两种，一是高频焊 接，另一种是激光焊接。
• 后处理
后处理设备主要包括抛光机、开刃机、应力 调整机、喷漆线等设备。这些设备主要工作是完 成成品前的开刃、满足产品设计的应力要求、美 观要求等。
5.金刚石工具的工作原理 • 在一定的压力、一定的速度下，靠刀头上的金刚 石磨掉被加工材料。而在此过程在中，金刚石也 要磨损、破碎、脱落，但同时被加工材料会将镶 裹金刚石的胎体也磨掉，从而露出后面的金刚石 继续工作，一直下去，就完成了加工工作。
3.4金刚石工具的原材料
基体:金属结合剂金刚石工具基体主要是钢基体为主，常 用材质为45号钢、65Mn、28CrMo、16Mn等。 金刚石磨料:在“金刚石简介”中已经介绍，不再赘述。 金属粉末 :烧结金属结合剂制品中常用元素主要有：Fe Ni Cu Mn Sn Zn AI Co Cr W Ti Ce La Si B等。
（e） 锡粉：颗粒呈滴状，灰白色粉末，易氧化，氧化后 呈黄色，雾化法制取。锡粉在粘结剂中的作用是：改善胎 体的可烧结性（降低熔点）；易形成金属间化合物，可以 改善磨损性能和变形性；适宜添加到压制成型胎体中，烧 结熔化后的毛细现象使胎体收缩，从而增加胎体的致密性； 降低液态合金的表面张力，改善合金对金刚石的润湿性。 其缺点是：加入量太多，易造成流失。 （f） 钨粉：青黑色，微米级粉末，还原法制取，钨与铜、 铁、钴、镍都有较好的相容性；烧结时在金刚石表面生成 WC，但金刚石表面不发生石墨化；增加胎体的耐磨性，减 少变形；作为骨架材料，耐磨性不如WC，但可使胎体的韧 性增加。不足是烧结坯的空隙度较大，要提高烧结的密度 必须提高温度和压力 （g）碳化钨: 黑色，无机械夹杂物，多孔海绵状，还原 法制取。须化验杂质硫含量，硫易导致烧结断面发黑（烧 结时生成硫化物），大大降低刀头的强度。钨和碳化钨主 要作为骨架材料加入胎体中，以提高胎体的耐磨性，含量 过高易使胎体的脆性加大。
1.1金刚石的成份 ：
早在公元1世纪的文献中就有了关于金刚 石的记载，然而，在其后的1600多年中，人 们始终不知道金刚石的成分是什么。 直到18世纪的70至90年代，才有法国化学 家拉瓦锡(1743～1794)等人进行的在氧气中 燃烧金刚石的实验，结果发现得到的是二氧 化碳气体 。证明了组成金刚石的材料是碳。
（c） 钴粉：不规则海绵状，还原法制取，作为粘结剂，其 综合性能最好。是一种优异的粘结剂材料，国外发达国家 用的较多，其主要优点有：优良的成型性和可烧结性；可 使胎体的抗弯强度提高；和金刚石的粘结力大，润湿性好； 胎体的韧性好、自锐性好。由于价格昂贵，国内以铁代钴 的研究很多，选择合适的粉末、合理的烧结工艺可获得钴 基粘结剂相似的性能。 钴的缺点是：价格昂贵；松装密度太小，易造成投料困难。 另外使压制磨具设计宽度和高度变大，手装料热压模具高 度加大，从而使模具成本提高。 （d） 镍粉：不规则树枝状，电解法制取。优点：适于制作 重载荷下作用的工具，具有出色的强韧性；可以减少铁铜 基胎体的烧结损失（铜镍无限互溶）；镍与铁、钴搭配可 以得到另人满意的综合性能，如小的变形和适度耐磨性。 接近或达到钴基胎体的性能。
4.金刚石工具的制作工艺
（金属粉末+金刚石+液体石蜡） （焊接） 应力调整 烧结 投料压制 检验 混合 模具组装 包装 入库
喷漆开刃
• 混料
主要功能是将配好的粉料进行充分的混合， 保证后序压制的正常进行。目前金刚石工具行 业常用的摇摆三维混料机。这种混料设备具有 旋转运动、平移摆动和颠倒反转三种运动方式， 粉料的运动轨迹呈三维立体状态，可以使粉料 在较短的时间内混合均匀，且可以细化颗粒。
第三步：利用选出的结合剂，按照设想的配方和设 定工艺， 试制成制品 第四步：进行“切磨钻”实验，测定制品的各项性 能，从而选出最佳配方
1.4工业金刚石
金刚石由其生成方式分为天然金刚石和人
工合成金刚石，用于金刚石工具制作的一般是
人工合成金刚石。也称作工业金刚石。
其密度为3.52g/cm3， 其质量单位一般情况
用“克拉”表示，1克拉＝0.2克。 人造金刚石的粒度（颗粒大小）一般用 “目”表示 。人造金刚石常见粒度为25/30、 30/40、40/45、45/50、50/60、60/70… …
（a） 铜粉：电解法制取，颗粒形态为树枝状，玫瑰红色， 氧化后颜色发暗，严重时变成黑色粉末。 作为结合剂材料，铜粉的主要优点有：电解铜粉成型性好， 广泛用于冷压成型后烧结；纯铜对碳化物和骨架材料的相 容性很好，如W、WC；铜可与Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成 性能优异的合金，价格远低于钴粉。 （b）铁粉：有还原铁粉、电解铁粉和羰基铁粉，顾名思 义还原铁粉用还原法制取 ，电解铁粉电解法制取，羰基 铁粉通过热离解羰基化合物制取。作为结合剂材料，铁粉 的优点有：价格低，与金刚石有好的润湿性；与骨架材料 （WC）的相容性很好；一定温度烧结时铁对金刚石的轻度 刻蚀并不损失金刚石的强度，反而会提高金刚石在胎体中 的把持力。刻蚀作用实质是金刚石中的碳原子溶入铁中并 向其中扩散的过程，金刚石未发生结构及强度变化。
6.3要考虑几何尺寸的影响因素： 要根据切割材料的规格和质量要求选定锯片的 尺寸及类型。例如圆锯片的直径一般应大于被切 工件的三倍。同时根据加工精度要求选定锯片结 构形式，即要求锯切表面光滑或加工较薄、易碎 的材料时，应选用窄槽型或连续齿锯片，反之， 锯切表面要求不高或较厚的材料，可选用宽槽型 锯片。 6.4要考虑使用设备的影响因素： 设备功率较大可选用耐磨型锯片保证其寿命， 设备功率较小选择锋利型产品以保证其切割效率。 对有偏摆或精度较差的切割机最好选用耐磨型锯 片，对于较新的精度好的切割机，可选用快速锋 利型锯片。
3.金刚石工具
金刚石工具是金刚石颗粒与金属、树脂等 结合剂混合按一定工艺而成的一种特殊的复合 材料。由于建材工业的发展，对金刚石工具的 使用也越来越广泛，这也使对工具的生产从经 济和性能上都有很高的要求。而提高金刚石工 具性能的关键是制品的耐磨，同时保持锋利性。
3.1金刚石工具的结构： • 金刚石＋金属粉末＝刀头（主要技术） • 刀头＋基体（刚体）＝金刚石锯片（钻头、 磨盘）
• 制粒
（1）粉末的流动性得到提高与改善。 （2）减少粉末与金刚石的偏析与聚集，使金刚石 分布更为均匀，改善了制品的性能。 （3）降低了冷压模具的损耗，由于粉末流动性好， 金刚石均被粉末包裹，分布更为均匀，故冷压模 具损耗降低，模具寿命提高50%以上。 （4）提高了生产效率，为实现冷压自动化生产创 造了条件。
• 冷压
主要功能是通过模具配合实现产品（刀头） 毛坯的压制成型，分手动冷压和自动冷压两种。