基于声学原理PDC复合片硬度表征方法的研究-材料学专业论文.docxVIP

中原工学院硕士论文 中原工学院硕士论文 摘要 万方数据 万方数据 基于声学原理 PDC 复合片硬度表征方法的研究 专 业： 材料学 硕 士 生： 焦金旭 指导教师： 刘 芳 教授 摘 要 我国聚晶金刚石复合片产量大，但质量相比国外的较低，除原料、工艺因素外， 检测方法也是制约产品质量提高的一个重要因素，可以代表硬度的磨耗比和显微硬 度都具有各自的缺陷性。研究新的检测方法，对提高我国 PDC 复合片的产品质量 有很大帮助。声学检测具有快速、准确、客观、无损等优点，本文旨在通过研究聚 晶金刚石复合片的声学性能，建立声学特性与 PDC 复合片硬度的关系模型，达到 预测 PDC 复合片硬度的目的。 实验先利用不同组分的陶瓷结合剂砂轮进行声波表征物质性能的初步探讨，发 现了声波特性对物质性能的变化反应敏感。而后，实验根据聚晶金刚石复合片的特 点以及声学采集的原理，设计并制作了声波采集设备，进行 PDC 复合片声波信号 的采集，并测定其磨耗比（选用磨耗比表示 PDC 复合片硬度）。运用快速傅里叶 变换、小波变换和小波包变换等对采集到的声波信号进行分析，提取了 28 个特征 参数 T，对特征参数 T 和磨耗比 y 进行线性回归分析，确立了 PDC 复合片声学性 能与磨耗比的数学模型。 研究发现： 声波性能对物质性能的变化反应敏感。 声波反映的是物质的整体性能，而不是局部的。 一元线性回归，28 个声学特征参数中，有 T2、T4、T5、T16 和 T22 等五个特 征参数与磨耗比 y 进行线性回归得到的残差系数均达到 0.90 以上，与磨耗比具有很 高的拟合度。 对特征值 T2、T4、T5、T16 和 T22 等进行逐步线性回归分析得到，PDC 复合片 声波的特征值 T4、T5、T16 和 T22 与 PDC 复合片磨耗比 y 进行的多元线性回归， 得到的残差系数达到 0.9998，此线性回归方程与 PDC 复合片磨耗比的拟合度最高。 I 初步研究表明，用声波测定 PDC 复合片硬度是可行的. 关键词：PDC 复合片 硬度 声学检测 II 中原工学院硕士论文 中原工学院硕士论文 Abstract Characterization methods of PDC hardness based on acoustic principle Major： Material Science Master： Jiao Jinxu Supervisor： Prof. Fang Liu Abstract China’ polycrystalline diamond compact production is with high yield but low quality in addition to the factors of raw materials and technology, also the detection method is an important factor in product quality constraints. To represent the hardness, micro-hardness and abrasion ratio have their own defects. Research on new detection methods are of great help to improve the quality of polycrystalline diamond compact in our country. Acoustic detection is fast, accurate, objective, non-destructive and so on. In this paper, by studying the acoustic properties of polycrystalline diamond composite sheet, the relationship model between acoustic characteristics and PDC hardness was established. So the purpose of prediction of PDC composite film hardness was achieved. Firstly, acoustic characterization of material properties of the vitrified bond grinding wheel with different composition was studied preliminarily, so the sensitive reaction