2005年9月5日
一种如此锋利和坚韧的新材料可以通过铸铁和花岗岩切割而不磨损可以使煤矿更安全，更便宜，更高效。
开发的南伊利诺伊大学卡本代尔分校由材料欧洲杯足球竞彩科学家戴尔E. Wittmer和Peter Filip，复合材料包括在超过1,400摄氏度的温度下加工的镍，铝，金属碳化物和工业金刚石粉末的混合物。Robert Bosch工具公司的工程师，Louisville的制造工厂，在KY，发现这款复合材料比公司最艰难的碳化物更耐磨800倍，现在在商业上进行采矿工具，钻头，瓷砖路由器和其他这样的工具。
“这种材料与制造切削工具时使用的任何材料都不一样，”机械工程与能源过程系教授维特默说。
“它可用于采矿煤，加工金属，钻油，凿岩，砖石，砖石或陶瓷瓷砖。它有许多应用，但由于我们由伊利诺伊州清洁煤炭研究所提供资金，我们正在专注于采矿。有位由我们的材料制成，也许煤炭公司可以挖掘他们以前避开的接缝，因为它的设备都太难了。“2020欧洲杯下注官网
采矿煤中使用的大多数钻头由碳化钨和钴组成。他们可以在短短20分钟内磨损，具体取决于所做的采矿类型，煤炭的化妆和岩石的存在。磨损时，这些位可以掉出钻头。
“如果一个工具持续更长时间，矿工可以继续挖掘没有中断，拯救金钱，但也有一个安全问题，”威特·威特说。
“如果钻头以6,000 rpm达到6,000 rpm，尖端在那种速度上飞出，它可能会产生很多伤害。”
传统钻头也比锋利的钻石钻头产生更多的灰尘。
“它进入了一切 - 肺部，设备 - 涉及安全性和生产力，”Wittm2020欧洲杯下注官网er说。
由于工业钻石和订婚戒指上的钻石一样，也是世界上最坚硬的物质之一，制造商多年来一直将它们与软金属、环氧树脂和有机树脂混合在一起，制造抛光和砂轮。然而，他们还没有找到一种方法，将这种硬度整合到超硬切削工具中。
它们不能使用轮材，因为具有沉重的压力或高温 - 涉及制作和使用切割工具的因素 - 钻石容易发生，材料本身失去了它们的形状。欧洲杯足球竞彩另外，在高温下，金刚石蒸发或变成石墨（另一种形式的碳）。
Wittmer说:“当它们的晶体结构发生变化时，它们就不再坚硬——而一旦它们变成石墨，就不可逆了。”
Wittmer和Filip大约两年前进入了比赛，当时宾顿驻地Ken Burkett用一个小罐子出现的小罐子，其中一茶匙工业钻石，这两个科学家可以以某种方式制作钻石的煤矿工具。
在他离开之后，Wittmer和Filip抛弃了一些想法，但直到第二天早上，当Wittmer在淋浴时，这是一个灵感袭来。
Wittmer以前的经验与镍镍合作，由镍和铝反应形成的金属化合物。他知道当复合热量时，它会扩大一个很大的交易，钻石没有。他认为加热的化合物可能会膨胀足以包裹在钻石周围，然后，在冷却时，可能会缩小足以将它们夹在原位（因此它们不会弹出）。这种“收缩包装”也可能保护钻石免受热量的影响。
“我们做的第一个复合材料是‘摇一摇，烤一烤’，”他说。
“我把所有的东西都放进一个带拉链的塑料袋里，摇匀，然后用我们有的钢模把它们压成四个小球。然后我把它们放进陶瓷盒里，通过我的熔炉(一种独特的、连续的、可以达到2400摄氏度的熔炉)送出去。
“我和所有人一样惊讶，钻石没有消失或转化为石墨——通常，科学家不会期望某样东西在第一次尝试时就成功。但我们敢于大胆尝试一些我们认为可能行不通的事情。美国的独创性!”
在这一点上，伊利诺斯洁净煤研究所介入了。该研究所的一笔拨款用于生产53种不同的复合配方，这些配方由不同的元素比例和钻石大小制成，这使维特默和菲利普得以寻找能够生产最致密(也因此最坚硬)材料的组合。它还支付了SIUC最好配方的磨损测试费用。
这两种最好的复合材料可以很容易地穿过铸铁和花岗岩，几乎没有磨损的迹象。事实上，当测试人员在花岗岩测试中启动电源时，花岗岩发生了爆炸，而复合材料虽然炽热，却完好无损。在400转/分的钻石抛光轮上，在50磅的压力下面朝下安装30小时，复合材料磨损了钻石盘。
Wittmer说:“我们就是这样发现我们的材料有多坚硬。”
“这些轮子通常在机器商店持续数月，但只持续了几个小时与我们的钻石复合材料接触。”
在路易斯维尔，博世公司官员同意运行自己的磨损考试，工程师使用钻石刀片试图通过金刚石复合材料和公司最强的碳化钨等级。通过碳化钨切片花了一点时间，但即使在20分钟后，它们也没有通过金刚石复合材料切割 - 尽管它们磨掉了锯片的尝试。
“碳化钨工具标准已经超过50年的矿业,因为没有其他的能够提高耐磨性和性能,但这些工程师说我们的材料可能是进化的下一步更好的和更持久的材料,“Wittmer指出。欧洲杯足球竞彩
Wittmer和Filip仍在对原始成分的配方进行修补——他们现在有84种——寻找可能的最佳组合。他们还在研究将其他金属与钻石结合，并观察不同温度对密度的影响。
“我们的目标是制造一个完全密集的金刚石复合材料，”Wittmer说。
到了明年的这个时候，他们希望在实际的煤矿中制作和测试一些样品工具。
“我们有硬度和耐磨性，但主要问题将证明，这些工具足够坚韧，不足以在这种攻击性环境中作为煤矿的这种侵略性环境的种类骨折，”威特