CN117409898B - 一种复合多晶超硬材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及材料制备领域,公开了一种复合多晶超硬材料及其制备方法,其方法包括步骤:首先确定结合剂的原料,然后将各组分预处理为符合粒度范围要求的球形粉末,然后将预处理后的结合剂粉末和立方氮化硼微粉混合,装填入磨具中预压成型后烧结;通过确定复合多晶超硬材料制备过程中六个待调控参数为关键的调控参数,统计过程数据中六个待调控参数对质量评价影响,然后通过构建函数模型进行数据处理,通过计算能够确定待调控参数之中的重要参数,基于此调整复合多晶超硬材料制备过程中的重要参数,并优化制备的复合多晶超硬材料质量,能够有效实际提高复合多晶超硬材料制备的质量。
Description
技术领域
本发明属于材料制备领域,具体地说,涉及一种复合多晶超硬材料及其制备方法。
背景技术
超硬材料主要是指金刚石和立方氮化硼。金刚石是目前已知的世界上最硬的物质,立方氮化硼硬度仅次于金刚石。这两种超硬材料的硬度都远高于其它材料的硬度,包括磨具材料刚玉、碳化硅以及刀具材料硬质合金、高速钢等硬质工具材料。因此,超硬材料适于用来制造加工其它材料的工具,尤其是在加工硬质材料方面,具有无可比拟的优越性,占有不可替代的重要地位。正因如此,超硬材料在工业上获得了广泛应用。除了用来制造工具之外,超硬材料在光学、电学、热学方面具有一些特殊性能,是一种重要的功能材料,引起了人们的高度重视,这方面的性能和用途正在不断地得到研究开发。现有技术中,制备一种复合多晶超硬材料通常是将结合剂粉末和立方氮化硼微粉混合后装填入石墨磨具中,在一定的压力下预压成型后烧结,通过控制烧结压力,烧结温度,升温速率,升温节点制得超硬复合材料,其中,烧结压力,烧结温度,升温速率,升温节点的参数设置是超硬复合材料成品质量的影响因素,现有技术中通常是通过经验来确定和调控这些参数,但不清楚哪些参数设置是至关重要的参数,在进行质量调控的时候也难以实现精准调控,因此很难实现质量的最优,因此亟需提供一种通用的复合多晶超硬材料制备方法来实现参数的最优设置。
发明内容
为解决背景技术中的问题,本发明采用技术方案的基本构思:
一方面本申请公开了一种复合多晶超硬材料的制备方法,包括步骤:
首先确定结合剂的原料,然后将各组分预处理为符合粒度范围要求的球形粉末,然后将预处理后的结合剂粉末和立方氮化硼微粉混合,装填入磨具中预压成型后烧结;
制备过程中结合剂各原料之间的比例定义为第一待调控参数,烧结温度定义为第二待调控参数,烧结压力定义为第三待调控参数,升温速率定义为第四待调控参数,升温节点定义为第五待调控参数,保温时间定义为第六待调控参数,制备完成后进行质量测定,确定质量等级;然后对各调控参数进行优化的赋值,具体的,首先制备若干组复合多晶超硬材料的试样,试样的制备是在现有的基础上对第一待调控参数、第二待调控参数、第三待调控参数、第四待调控参数、第五待调控参数、第六待调控参数进行最优赋值,统计若干组复合多晶超硬材料制备试样的过程数据,每一个制备试样统计的过程数据均包括有六个待调控参数:第一待调控参数、第二待调控参数、第三待调控参数、第四待调控参数、第五待调控参数、第六待调控参数,对每一个制备试样进行质量评价,确定每一个制备试样质量等级,然后将所有制备试样中的待调控参数的数据统一处理为数组数据,处理过程中将所有的待调控参数及质量等级均定义为数组的元素,将不同制备试样的同一种类型的待调控参数定义为同一个维度的数组元素,将不同制备试样的质量等级也定义为同一个维度的数组元素,然后以质量等级从小到大的顺序对所有数组排序,并且给每一个数组分配一个等级ID号,然后按照等级ID号将所有质量等级数据拟合为一个函数并定义为终极函数,然后按照等级ID号将所有同维度的待调控参数数据分别拟合为函数并定义为过程函数,过程函数个数与数组维度数差1,每一种过程函数表征一种待调控参数的变化,然后计算每一种过程函数与终极函数的临近率,将临近率满足阈值的过程函数标记为重要过程函数,然后将重要过程函数表征的待调控参数作为重要参数,然后调整一种复合多晶超硬材料制备过程中的重要参数,对重要参数进行优化的赋值,并优化制备的一种复合多晶超硬材料质量,使得制得的一种复合多晶超硬材料质量等级满足阈值。
复合多晶超硬材料的质量等级定义通常需要进行以下步骤:1.确定评价指标:首先需要确定评价复合多晶超硬材料质量的关键指标。这些指标可以包括物理性能(如硬度、强度、韧性等)、化学性质(如抗腐蚀性)、结构特征(如晶粒尺寸、相分布等)以及其他特殊要求。2.制定测试方法:根据评价指标,制定相应的测试方法和标准。这些测试方法可以包括实验室测试、机械性能测试、化学分析等。确保测试方法准确可靠,并符合相关的国际或行业标准。3.采样和样品制备:从生产中获取代表性的样品,并按照测试方法进行采样和制备。确保样品具有代表性,能够准确反映整个批次或生产过程中的质量水平。4.进行测试:使用制定好的测试方法对样品进行全面的测试。根据不同的评价指标,可能需要进行物理性能测试、化学分析、显微镜观察等多种测试。5.数据分析和评估:收集并记录测试结果数据,并对其进行分析和评估。根据评价指标,将测试结果与预设的质量等级标准进行比较,以确定样品的质量等级。6.确定质量等级:根据测试结果和评估,将样品划分为不同的质量等级。通常可以将质量等级划分为优良、合格、待改进或不合格等级,具体划分标准根据实际需求和行业规范而定。7.编制报告和认证:将测试结果整理成报告,并对样品进行认证或鉴定。
按照质量等级为复合多晶超硬材料分配一个等级ID号的一般步骤如下:1.定义质量等级:根据材料的性能要求和应用需求,确定不同的质量等级。每个等级应具有明确的标准和要求。2.确定评估指标:确定用于评估材料质量等级的关键指标。这些指标可以包括物理性能、化学性质、结构特征、外观要求等。3.制定评估方法:制定相应的测试方法和评估标准,以便对材料进行全面的评估。这可能包括实验室测试、机械性能测试、化学分析等。4.进行样品测试:从生产中获取代表性的样品,并按照制定好的评估方法进行测试。确保样品具有代表性,能够准确反映材料批次或生产过程中的质量水平。5.数据分析和评估:收集并记录测试结果数据,并根据评估指标进行数据分析和评估。将测试结果与预设的质量等级标准进行比较,以确定每个样品的质量等级。6.分配等级ID号:根据测试结果和评估,为每个样品分配一个相应的质量等级ID号。这可以是一个代号、数字或其他形式的标识符,用于表示材料的质量等级。7.标识和记录:将质量等级ID号标识在每个样品上,并在记录中详细记录每个样品的质量等级和相关信息。这有助于追踪和管理材料的质量控制。8.验证和认证:对分配的质量等级ID号进行验证和认证,以确保其准确性和可信度。
进一步,所述结合剂的原料包括钴粉、铬粉、镍粉、锰粉、铁粉。
结合剂中使用的钴粉、铬粉、镍粉、锰粉和铁粉的纯度可以根据具体应用和要求而有所不同。一般来说,这些金属粉末的纯度要求较高,以确保最终材料的性能和质量。以下是一些常见金属粉末的通常纯度范围:钴粉:工业级钴粉通常具有99%以上的纯度,而高纯度钴粉可达到99.9%或更高。铬粉:工业级铬粉通常具有98%以上的纯度,而高纯度铬粉可达到99.9%或更高。镍粉:工业级镍粉通常具有98%以上的纯度,而高纯度镍粉可达到99.9%或更高。锰粉:工业级锰粉通常具有98%以上的纯度,而高纯度锰粉可达到99.9%或更高。铁粉:工业级铁粉通常具有98%以上的纯度,而高纯度铁粉可达到99.9%或更高。
进一步,质量测定包括硬度和抗折强度。
复合多晶超硬材料的硬度和抗折强度通常通过以下测试方法来获得:
1.硬度测试:常用的硬度测试方法包括洛氏硬度测试、维氏硬度测试和显微硬度测试等。这些测试方法利用不同的载荷和几何形状对材料进行压痕或划痕,从而测量材料的硬度值。测试结果通常以硬度数值表示,如HRA、HRB、HRC等。
2.抗折强度测试:抗折强度是指材料在受到弯曲力作用下能够承受的最大应力。常用的抗折强度测试方法包括三点弯曲试验和四点弯曲试验。这些试验通过施加力矩或负荷在材料上进行弯曲,测量所施加的最大载荷和样品断裂时的应变,从而计算出抗折强度值。
在进行这些测试之前,需要注意以下几点:
样品制备:样品应根据标准要求进行制备,确保尺寸和形状符合规范。样品表面应光滑且无明显缺陷,以避免影响测试结果。
测试设备:使用专门的硬度测试仪器和抗折强度测试机进行测试。这些设备需要校准和调试,以确保准确性和可重复性。
测试条件:在测试过程中,需要控制好载荷、速度、温度等测试条件。这些条件应根据标准要求或特定的实验设计来确定。
统计分析:通常需要进行多次测试,并对数据进行统计分析,以获得更可靠的结果。
进一步,计算每一种过程函数与终极函数的临近率,具体为,依次计算每一种过程函数与终极函数的临近率,计算某一个过程函数与终极函数的临近率,具体的如下,首先将过程函数与终极函数的横坐标对齐,将过程函数与终极函数放置在同一个坐标系中并且坐标起点和坐标终点重合,然后将横坐标等分为若干个分段,计算在每一个分段上过程函数与终极函数的曲线临近率,如果过程函数与终极函数的曲线临近率满足阈值,则定义这过程函数与终极函数在该分段上绝对临近,那么这个绝对临近对应的分段就定义为临近分段,某一个过程函数与终极函数共同拥有的临近分段的个数即该过程函数与终极函数的临近率。
进一步,计算在每一个分段上过程函数与终极函数的曲线临近率具体的计算方法,即对应的分段上计算过程函数与终极函数的平均凹凸程度,对应的分段上过程函数与终极函数的平均凹凸程度差值就是对应的分段上过程函数与终极函数的曲线临近率。
一种复合多晶超硬材料,利用上述的制备方法制得的产品。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
本申请基于通过确定复合多晶超硬材料制备过程中六个待调控参数为关键的调控参数,统计过程数据中六个待调控参数对质量评价影响,然后通过构建函数模型进行数据处理,通过计算能够确定待调控参数之中的重要参数,基于此调整复合多晶超硬材料制备过程中的重要参数,并优化制备的复合多晶超硬材料质量,能够有效实际提高复合多晶超硬材料制备的质量。
附图说明
图1为本申请一种复合多晶超硬材料的制备方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本申请公开了基于数据处理的复合多晶超硬材料制备方法,参考图1,包括步骤有,制备若干组试样,制备过程中确定结合剂的原料,包括钴粉、铬粉、镍粉、锰粉、铁粉,结合剂中使用的钴粉、铬粉、镍粉、锰粉和铁粉的纯度可以根据具体应用和要求而有所不同。一般来说,这些金属粉末的纯度要求较高,以确保最终材料的性能和质量。以下是一些常见金属粉末的通常纯度范围:钴粉:工业级钴粉通常具有99%以上的纯度,而高纯度钴粉可达到99.9%或更高,生产厂家包括乌克兰Metallurgical Products Company(MPC)、美国CABOT Corporation、德国H.C.Starck。铬粉:工业级铬粉通常具有98%以上的纯度,而高纯度铬粉可达到99.9%或更高,生产厂家包括美国CABOT Corporation、德国H.C.Starck、中国山东金石刚矿业有限公司等。镍粉:工业级镍粉通常具有98%以上的纯度,而高纯度镍粉可达到99.9%或更高,生产厂家包括美国CABOT Corporation、德国H.C.Starck、中国宝钢集团等。锰粉:工业级锰粉通常具有98%以上的纯度,而高纯度锰粉可达到99.9%或更高,生产厂家包括美国CABOT Corporation、中国北方稀土(集团)高新材料股份有限公司等。铁粉:工业级铁粉通常具有98%以上的纯度,而高纯度铁粉可达到99.9%或更高,生产厂家包括美国Hoganas AB、中国河北省平山县恒源金属制品有限公司等。
结合剂各原料之间的比例定义为第一待调控参数,然后将各组分预处理为符合粒度范围要求的球形粉末,然后将预处理后的结合剂粉末和立方氮化硼微粉混合,装填入磨具中预压成型后烧结,制备过程中烧结温度定义为第二待调控参数,烧结压力定义为第三待调控参数,升温速率定义为第四待调控参数,升温节点定义为第五待调控参数,保温时间定义为第六待调控参数,制备完成后进行质量测定,质量测定包括硬度和抗折强度,复合多晶超硬材料的硬度和抗折强度通常通过以下测试方法来获得:
1.硬度测试:常用的硬度测试方法包括洛氏硬度测试、维氏硬度测试和显微硬度测试等。这些测试方法利用不同的载荷和几何形状对材料进行压痕或划痕,从而测量材料的硬度值。测试结果通常以硬度数值表示,如HRA、HRB、HRC等。
2.抗折强度测试:抗折强度是指材料在受到弯曲力作用下能够承受的最大应力。常用的抗折强度测试方法包括三点弯曲试验和四点弯曲试验。这些试验通过施加力矩或负荷在材料上进行弯曲,测量所施加的最大载荷和样品断裂时的应变,从而计算出抗折强度值。
在进行这些测试之前,需要注意以下几点:
样品制备:样品应根据标准要求进行制备,确保尺寸和形状符合规范。样品表面应光滑且无明显缺陷,以避免影响测试结果。
测试设备:使用专门的硬度测试仪器和抗折强度测试机进行测试。这些设备需要校准和调试,以确保准确性和可重复性。
测试条件:在测试过程中,需要控制好载荷、速度、温度等测试条件。这些条件应根据标准要求或特定的实验设计来确定。
统计分析:通常需要进行多次测试,并对数据进行统计分析,以获得更可靠的结果。
确定质量等级,各调控参数按照以下方法确定:
统计若干组复合多晶超硬材料制备试样的过程数据,每一个制备试样统计的过程数据均包括有六个待调控参数:第一待调控参数、第二待调控参数、第三待调控参数、第四待调控参数、第五待调控参数、第六待调控参数,对每一个制备试样进行质量评价,确定每一个制备试样质量等级,然后将所有制备试样中的待调控参数的数据统一处理为数组数据,处理过程中将所有的待调控参数及质量等级均定义为数组的元素,将不同制备试样的同一种类型的待调控参数定义为同一个维度的数组元素,将不同制备试样的质量等级也定义为同一个维度的数组元素,然后以质量等级从小到大的顺序对所有数组排序,并且给每一个数组分配一个等级ID号,然后按照等级ID号将所有质量等级数据拟合为一个函数并定义为终极函数,然后按照等级ID号将所有同维度的待调控参数数据分别拟合为函数并定义为过程函数,过程函数个数与数组维度数差1,每一种过程函数表征一种待调控参数的变化,然后计算每一种过程函数与终极函数的临近率,将临近率满足阈值的过程函数标记为重要过程函数,然后将重要过程函数表征的待调控参数作为重要参数,然后调整一种复合多晶超硬材料制备过程中的重要参数,对重要参数进行优化的赋值,并优化制备的一种复合多晶超硬材料质量,使得制得的一种复合多晶超硬材料质量等级满足阈值。
复合多晶超硬材料的质量等级定义通常需要进行以下步骤:1.确定评价指标:首先需要确定评价复合多晶超硬材料质量的关键指标。这些指标可以包括物理性能(如硬度、强度、韧性等)、化学性质(如抗腐蚀性)、结构特征(如晶粒尺寸、相分布等)以及其他特殊要求。2.制定测试方法:根据评价指标,制定相应的测试方法和标准。这些测试方法可以包括实验室测试、机械性能测试、化学分析等。确保测试方法准确可靠,并符合相关的国际或行业标准。3.采样和样品制备:从生产中获取代表性的样品,并按照测试方法进行采样和制备。确保样品具有代表性,能够准确反映整个批次或生产过程中的质量水平。4.进行测试:使用制定好的测试方法对样品进行全面的测试。根据不同的评价指标,可能需要进行物理性能测试、化学分析、显微镜观察等多种测试。5.数据分析和评估:收集并记录测试结果数据,并对其进行分析和评估。根据评价指标,将测试结果与预设的质量等级标准进行比较,以确定样品的质量等级。6.确定质量等级:根据测试结果和评估,将样品划分为不同的质量等级。通常可以将质量等级划分为优良、合格、待改进或不合格等级,具体划分标准根据实际需求和行业规范而定。7.编制报告和认证:将测试结果整理成报告,并对样品进行认证或鉴定。
按照质量等级为复合多晶超硬材料分配一个等级ID号的一般步骤如下:1.定义质量等级:根据材料的性能要求和应用需求,确定不同的质量等级。每个等级应具有明确的标准和要求。2.确定评估指标:确定用于评估材料质量等级的关键指标。这些指标可以包括物理性能、化学性质、结构特征、外观要求等。3.制定评估方法:制定相应的测试方法和评估标准,以便对材料进行全面的评估。这可能包括实验室测试、机械性能测试、化学分析等。4.进行样品测试:从生产中获取代表性的样品,并按照制定好的评估方法进行测试。确保样品具有代表性,能够准确反映材料批次或生产过程中的质量水平。5.数据分析和评估:收集并记录测试结果数据,并根据评估指标进行数据分析和评估。将测试结果与预设的质量等级标准进行比较,以确定每个样品的质量等级。6.分配等级ID号:根据测试结果和评估,为每个样品分配一个相应的质量等级ID号。这可以是一个代号、数字或其他形式的标识符,用于表示材料的质量等级。7.标识和记录:将质量等级ID号标识在每个样品上,并在记录中详细记录每个样品的质量等级和相关信息。这有助于追踪和管理材料的质量控制。8.验证和认证:对分配的质量等级ID号进行验证和认证,以确保其准确性和可信度。
比如处理过程中所有的待调控参数如下:复合多晶超硬材料组织制备过程为,结合剂的原料及各成分质量百分比为:钴粉A1%、铬粉A2%、镍粉A3%、锰粉A4%、铁粉A5%;将结合剂粉末和立方氮化硼微粉混合后装填入石墨磨具中,预压成型后烧结,烧结压力CMPA,烧结温度D℃,以E1℃/min的升温速率从F1℃室温升温至F2℃,以E2℃/min的升温速率从F2℃升到F3℃,在F3℃下保温G1min,再以E3℃/min的升温速率从F3℃升到D℃,达到烧结温度后保温G2min,制得复合多晶超硬材料质量,制备完成后进行质量测定,质量测定包括硬度和抗折强度,确定质量等级H,H为等级数值,其中的A1、A2、A3、A4、A5、C、D、E1、E2、E3、F1、F2、F3、G1、G2均为待调控参数,H为质量等级,则A1、A2、A3、A4、A5、C、D、E1、E2、E3、F1、F2、F3、G1、G2及H均定义为数组的元素,则将不同制备试样的同一种类型的待调控参数定义为同一个维度的数组元素,即比如不同的制备试样他们都具有A这种类型的待调控参数,将不同制备试样的A这种类型的待调控参数定义为同一个维度的数组元素,比如为数组的第一个元素,比如不同的制备试样他们都具有H这种质量等级,将不同制备试样的质量等级定义为同一个维度的数组元素,比如为数组的最后一个元素,这样的数组数据形式如下:(A1、A2、A3、A4、A5、C、D、E1、E2、E3、F1、F2、F3、G1、G2、H);
将不同制备试样的质量等级也定义为同一个维度的数组元素,然后以质量等级从小到大的顺序对所有数组排序,并且给每一个数组分配一个等级ID号,比如,数组数据形式如下:(A1、A2、A3、A4、A5、C、D、E1、E2、E3、F1、F2、F3、G1、G2、H),其中的H为质量等级,则以质量等级从小到大的顺序对所有数组排序即指以质量等级H从小到大的顺序对所有数组排序;
然后按照等级ID号将所有质量等级数据拟合为一个函数并定义为终极函数,然后按照等级ID号将所有同维度的待调控参数数据分别拟合为函数并定义为过程函数,过程函数个数与数组维度数差1,每一种过程函数表征一种待调控参数的变化,然后计算每一种过程函数与终极函数的临近率;计算每一种过程函数与终极函数的临近率,具体为,依次计算每一种过程函数与终极函数的临近率,计算某一个过程函数与终极函数的临近率,具体的如下,首先将过程函数与终极函数的横坐标对齐,将过程函数与终极函数放置在同一个坐标系中并且坐标起点和坐标终点重合,然后将横坐标等分为若干个分段,计算在每一个分段上过程函数与终极函数的曲线临近率,计算在每一个分段上过程函数与终极函数的曲线临近率具体的计算方法,即对应的分段上计算过程函数与终极函数的平均凹凸程度,实施例中,凹凸程度可以通过计算对应函数的曲率来表征,对应的分段上过程函数与终极函数的平均凹凸程度差值就是对应的分段上过程函数与终极函数的曲线临近率,如果过程函数与终极函数的曲线临近率满足阈值,则定义这过程函数与终极函数在该分段上绝对临近,那么这个绝对临近对应的分段就定义为临近分段,某一个过程函数与终极函数共同拥有的临近分段的个数即该过程函数与终极函数的临近率。将临近率满足阈值的过程函数标记为重要过程函数,然后将重要过程函数表征的待调控参数作为重要参数,然后调整复合多晶超硬材料制备过程中的重要参数,并优化制备的复合多晶超硬材料质量,调整复合多晶超硬材料制备过程中的重要参数具体可以通过重要参数所对应过程函数与终极函数的曲线变化趋势调整,比如,某个过程函数与终极函数的曲线变化一致且均为增长则可以增大该过程函数对应的重要参数,还比如,某个过程函数与终极函数的曲线变化恰恰相反则可以减少该过程函数对应的重要参数。
可见本申请基于数据处理的方法通过确定复合多晶超硬材料制备过程中六个待调控参数为关键的调控参数,统计过程数据中六个待调控参数对质量评价影响,然后通过构建函数模型进行数据处理,通过计算能够确定待调控参数之中的重要参数,基于此调整复合多晶超硬材料制备过程中的重要参数,并优化制备的复合多晶超硬材料质量,能够有效实际提高复合多晶超硬材料制备的质量。
本申请需要保护的实施例包括:
基于数据处理的复合多晶超硬材料制备方法,包括步骤:
首先确定结合剂的原料,然后将各组分预处理为符合粒度范围要求的球形粉末,然后将预处理后的结合剂粉末和立方氮化硼微粉混合,装填入磨具中预压成型后烧结;
制备过程中结合剂各原料之间的比例定义为第一待调控参数,烧结温度定义为第二待调控参数,烧结压力定义为第三待调控参数,升温速率定义为第四待调控参数,升温节点定义为第五待调控参数,保温时间定义为第六待调控参数,制备完成后进行质量测定,确定质量等级;然后对各调控参数进行优化的赋值,具体的,首先制备若干组复合多晶超硬材料的试样,试样的制备是在现有的基础上对第一待调控参数、第二待调控参数、第三待调控参数、第四待调控参数、第五待调控参数、第六待调控参数进行最优赋值,统计若干组复合多晶超硬材料制备试样的过程数据,每一个制备试样统计的过程数据均包括有六个待调控参数:第一待调控参数、第二待调控参数、第三待调控参数、第四待调控参数、第五待调控参数、第六待调控参数,对每一个制备试样进行质量评价,确定每一个制备试样质量等级,然后将所有制备试样中的待调控参数的数据统一处理为数组数据,处理过程中将所有的待调控参数及质量等级均定义为数组的元素,将不同制备试样的同一种类型的待调控参数定义为同一个维度的数组元素,将不同制备试样的质量等级也定义为同一个维度的数组元素,然后以质量等级从小到大的顺序对所有数组排序,并且给每一个数组分配一个等级ID号,然后按照等级ID号将所有质量等级数据拟合为一个函数并定义为终极函数,然后按照等级ID号将所有同维度的待调控参数数据分别拟合为函数并定义为过程函数,过程函数个数与数组维度数差1,每一种过程函数表征一种待调控参数的变化,然后计算每一种过程函数与终极函数的临近率,将临近率满足阈值的过程函数标记为重要过程函数,然后将重要过程函数表征的待调控参数作为重要参数,然后调整一种复合多晶超硬材料制备过程中的重要参数,对重要参数进行优化的赋值,并优化制备的一种复合多晶超硬材料质量,使得制得的一种复合多晶超硬材料质量等级满足阈值。
优选的实施例中,所述结合剂的原料包括钴粉、铬粉、镍粉、锰粉、铁粉。
优选的实施例中,质量测定包括硬度和抗折强度。
优选的实施例中,计算每一种过程函数与终极函数的临近率,具体为,依次计算每一种过程函数与终极函数的临近率,计算某一个过程函数与终极函数的临近率,具体的如下,首先将过程函数与终极函数的横坐标对齐,将过程函数与终极函数放置在同一个坐标系中并且坐标起点和坐标终点重合,然后将横坐标等分为若干个分段,计算在每一个分段上过程函数与终极函数的曲线临近率,如果过程函数与终极函数的曲线临近率满足阈值,则定义这过程函数与终极函数在该分段上绝对临近,那么这个绝对临近对应的分段就定义为临近分段,某一个过程函数与终极函数共同拥有的临近分段的个数即该过程函数与终极函数的临近率。
优选的实施例中,计算在每一个分段上过程函数与终极函数的曲线临近率具体的计算方法,即对应的分段上计算过程函数与终极函数的平均凹凸程度,对应的分段上过程函数与终极函数的平均凹凸程度差值就是对应的分段上过程函数与终极函数的曲线临近率。
本申请实施例还提供了一种复合多晶超硬材料,利用上述的复合多晶超硬材料制备方法制得的产品。
本申请实施例还提供了一种计算机设备,可以包括终端设备或服务器,前述的基于数据处理的复合多晶超硬材料制备方法之中数据处理步骤可以配置在该计算机设备中。
在本实施例中,该终端设备或服务器所包括的处理器还具有以下功能:
将过程数据处理为数组数据,处理过程中将所有的待调控参数及质量等级均定义为数组的元素,将不同制备试样的同一种类型的待调控参数定义为同一个维度的数组元素,将不同制备试样的质量等级也定义为同一个维度的数组元素,然后以质量等级从小到大的顺序对所有数组排序,并且给每一个数组分配一个等级ID号,然后按照等级ID号将所有质量等级数据拟合为一个函数并定义为终极函数,然后按照等级ID号将所有同维度的待调控参数数据分别拟合为函数并定义为过程函数,过程函数个数与数组维度数差1,每一种过程函数表征一种待调控参数的变化,然后计算每一种过程函数与终极函数的临近率,将临近率满足阈值的过程函数标记为重要过程函数,然后将重要过程函数表征的待调控参数作为重要参数。
若计算机设备为服务器,本申请实施例还提供一种服务器,服务器可因配置或性能不同而产生比较大的差异,可以包括一个或一个以上中央处理器(CentrAl ProCessingUnits,简称CPU)(例如,一个或一个以上处理器)和存储器,一个或一个以上存储应用程序或数据的存储介质(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中,存储器和存储介质可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质的程序可以包括一个或一个以上模块,每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地,中央处理器可以设置为与存储介质通信,在服务器上执行存储介质中的一系列指令操作。
服务器还可以包括一个或一个以上电源,一个或一个以上有线或无线网络接口,一个或一个以上输入输出接口,和/或,一个或一个以上操作系统,例如Windows ServerTM,MAC OS XTM,UnixTM,LinuxTM,FreeBSDTM等等。
另外,本申请实施例还提供了一种存储介质,所述存储介质用于存储计算机程序,所述计算机程序用于执行上述实施例提供的方法。
本申请实施例还提供了一种包括指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述实施例提供的方法。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质可以是下述介质中的至少一种:只读存储器(英文:ReAd-only Memory,缩写:ROM)、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于设备及系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
以上所述,仅为本申请的一种具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种复合多晶超硬材料的制备方法,包括步骤:
首先确定结合剂的原料,然后将各组分预处理为符合粒度范围要求的球形粉末,然后将预处理后的结合剂粉末和立方氮化硼微粉混合,装填入磨具中预压成型后烧结;
制备过程中结合剂各原料之间的比例定义为第一待调控参数,烧结温度定义为第二待调控参数,烧结压力定义为第三待调控参数,升温速率定义为第四待调控参数,升温节点定义为第五待调控参数,保温时间定义为第六待调控参数,制备完成后进行质量测定,确定质量等级;然后对各调控参数进行优化的赋值,包括,首先制备若干组复合多晶超硬材料的试样,试样的制备是在现有的基础上对第一待调控参数、第二待调控参数、第三待调控参数、第四待调控参数、第五待调控参数、第六待调控参数进行最优赋值,统计若干组复合多晶超硬材料制备试样的过程数据,每一个制备试样统计的过程数据均包括有六个待调控参数:第一待调控参数、第二待调控参数、第三待调控参数、第四待调控参数、第五待调控参数、第六待调控参数,对每一个制备试样进行质量评价,确定每一个制备试样质量等级,然后将所有制备试样中的待调控参数的数据统一处理为数组数据,处理过程中将所有的待调控参数及质量等级均定义为数组的元素,将不同制备试样的同一种类型的待调控参数定义为同一个维度的数组元素,将不同制备试样的质量等级也定义为同一个维度的数组元素,然后以质量等级从小到大的顺序对所有数组排序,并且给每一个数组分配一个等级ID号,然后按照等级ID号将所有质量等级数据拟合为一个函数并定义为终极函数,然后按照等级ID号将所有同维度的待调控参数数据分别拟合为函数并定义为过程函数,过程函数个数与数组维度数差1,每一种过程函数表征一种待调控参数的变化,然后计算每一种过程函数与终极函数的临近率,将临近率满足阈值的过程函数标记为重要过程函数,然后将重要过程函数表征的待调控参数作为重要参数,然后调整一种复合多晶超硬材料制备过程中的重要参数,对重要参数进行优化的赋值,并优化制备的一种复合多晶超硬材料质量,使得制得的一种复合多晶超硬材料质量等级满足阈值;
计算每一种过程函数与终极函数的临近率包括:依次计算每一种过程函数与终极函数的临近率,计算某一个过程函数与终极函数的临近率,包括如下,首先将过程函数与终极函数的横坐标对齐,将过程函数与终极函数放置在同一个坐标系中并且坐标起点和坐标终点重合,然后将横坐标等分为若干个分段,计算在每一个分段上过程函数与终极函数的曲线临近率,如果过程函数与终极函数的曲线临近率满足阈值,则定义这过程函数与终极函数在该分段上绝对临近,该绝对临近对应的分段定义为临近分段,某一个过程函数与终极函数共同拥有的临近分段的个数即该过程函数与终极函数的临近率;
所述计算在每一个分段上过程函数与终极函数的曲线临近率包括:在对应的分段上计算过程函数与终极函数的平均凹凸程度,对应的分段上过程函数与终极函数的平均凹凸程度差值就是对应的分段上过程函数与终极函数的曲线临近率。
2.根据权利要求1所述的一种复合多晶超硬材料的制备方法,其特征在于,所述结合剂的原料包括钴粉、铬粉、镍粉、锰粉、铁粉。
3.根据权利要求1所述的一种复合多晶超硬材料的制备方法,其特征在于,质量测定包括硬度和抗折强度。
4.一种复合多晶超硬材料,其特征在于,所述材料为利用权利要求 1-3 任一权利要求所述的制备方法制得的产品。
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