图 9 显示，PCD3＃金刚石经 500℃ 高温加热后，内部出现裂纹。分析原因，可能是 PCD3＃金刚石粒度细，内部有较多的粘结相，受热后粘结剂被挤出的量大，内部有较大的压应力。图 10 显示， PCD3＃金刚石经 800℃ 高温加热后，金刚石与粘结剂的界限不明显，粘结剂有向晶粒扩散的现象，粘结剂内部有孔洞和裂纹出现，粘结剂区域增多。

图11和图12显示的是 WC一Co 粘结相金刚石，由图可以看出 PCD4＃金刚石经500℃ 高温加热后，晶界不明显，金刚石受热损伤更大。

图 13 ，图 14 ，图巧分别显示 CVD I 金刚石在常温，经过 500℃，800℃ 高温加热后的内部结构。由图 13 至巧可以看出， CVD I 金刚石内部 C一C 键结合的很好，几乎没有气孔和杂质，温度对它也没有明显的影响。

图 16 显示， CVD Ⅱ金刚石内部结构疏松，有较多的孔洞。经加热后，孔洞扩大并有部分连通，如图 17 , 18 所示。

3 . 3 磨耗比测试

按照 JB3235一83＊《人造金刚石烧结体磨耗比测定方法》 对 6 种 18 组样品分别进行磨耗比检测，结果如表 1 所示。

4 结果分析

我们对上述试验结果进行了研究分析。

4 . 1 相同粘结剂、不同粒度的 PCD 比较

由图 1 至 3 ，显然可以看出 PCD1＃粒度最粗， PCD3＃粒度最细。如表1中PCD1＃金刚石和PCD3＃金刚石磨耗比对照，PCD3＃金刚石随着处理温度的升高，其耐磨性能比 PCD1＃金刚石降低的多。这是因为粒度的大小与粘结相的含量有一定的关系。细粒度 PCD具有较多的粘结相，在加热后粘结剂被挤出的量也大，且其内部有较大的压应力；而粗粒度 PCD有较少的粘结相，受热后被挤出的量也少，内部的压应力也小。所以细粒度 PCD 要比粗粒度的 PCD耐热性差。同时对细粒度金刚石聚晶来说，当聚晶金刚石加热超过700℃ 时，金刚石颗粒将失去其完整性。由图 10 可以看出经 800℃ 加热后内部出现有较明显裂纹。

但若粒度太粗，在与砂轮对磨时，金刚石很容易碎裂从而影响其耐磨性能。所以由表 l 我们可以看出， PCD1＃金刚石的耐磨性能反而不如 PCDZ # o

由图 7 ，图 8 ，及表 1 中 PCD2＃金刚石的磨耗比数值可以看出， PCD2＃金刚石（中等粒度）无论从耐磨性，还是耐热性方面都表现出较强的优势。

4 . 2 不同结合剂、相近粒度的 PCD 比较

由图 2 ，图 4 可以看出， PCD2＃和 PCD4＃金刚石粒度接近， PCD2＃金刚石为 Si 一Ti一 B系粘结剂， PCD4＃金刚石为WC一Co系结合剂；由表中数据也可以看出，随着温度的升高， PC 以弃金刚石常温下测得的磨耗比为 18.3 万，比 PCD2 ＃金刚石的 18.1 万还高，但经 800℃ 高温加热后， PCD4＃金刚石的磨耗比下降为 4.5 万，而PCD2＃金刚石为 8.5 万。这是因为不同的粘结剂具有不同的性能。在 PCD 的制作工艺过程中， WC一Co粘结相对其性能产生很大的影响。钻在高温低压下与碳具有较强的亲和力，促使金刚石转化成石墨，从而降低它的强度，如图 11 , 12 所示。

4 . 3 相同金刚石、不同加热温度的比较

通过以上 SEM 图片可以看出， Si一Ti一B粘结相金刚石经过 500℃ 高温加热后，内部结构及键合基本没发生太大变化，但经 800℃ 高温加热后，都不同程度的出现界限模糊，粘结相区域增多，粘结剂内部有孔洞等现象；而 WC一Co 粘结相金刚石经 500℃ 高温加热后，内部已经出现明显的界限模糊，粘结相区域增多等现象。因此在制造修整工具的过程中，要对金刚石做好气氛保护，避免 PCD 被氧化从而导致性能下降。

4 . 4 CVD 金刚石分析

由图 13 至图 18 可以看出， CVD I 金刚石结合很好，几乎没有其他杂质存在，而 CVD Ⅱ金刚石也只有少许的孔洞，但这并不影响其耐磨性和耐热性能，如表 1 所示。 CVD 金刚石没有粘结剂对耐热性的负面影响，是纯粹的 C一C 键结合，因此耐热性更好。

5 修整工具使用性能分析

考虑上述实验的可靠性，我们随机从材料中选取 PCD1＃型， PCD2＃型及 CVD Ⅱ型金刚石，在相同条件下制作单点修整工具，笔条尺寸为1.0mm×1.0mm×5mm 。然后在相同条件下修整以P400×50×100WA46NV535M/s 砂轮。实验结果表明：

相同条件下， CVD Ⅱ型金刚石修整工具的修整过程中，声音清脆，火花均匀，修整出砂轮的锋利性好。

PCD2＃型金刚石修整工具的修整过程中，声音相对较闷，火花均匀，但比较微弱，我们考虑是金刚石耐磨性能不够的原因。于是我们用该材料，相同条件下制作四点式修整工具，同样进行以上修整，修整过程中的声音和火花情况有很明显的改善。

PCD1＃型金刚石修整工具的修整过程中，开始声音清脆，但修整一半距离时，又出现突然停顿现象，我们考虑这可能是 PCD1＃型金刚石粒度粗，修整过程中出现了颗粒脱落或碎裂现象。

6 结论

本文通过对几种金刚石的微观结构、耐磨性、耐热性能的研究，得出以下结论：

( l ）在聚晶金刚石中， Si一Ti一B 系粘结相金刚石更适合于制作砂轮修整工具。

( 2 ）中等粒度聚晶金刚石，由于耐磨性能、耐热性能和抗冲击性能等综合性能较好，更适合于制作砂轮修整工具。

( 3 ) CVD金刚石的耐磨性能和耐热性能更好，因此是制作砂轮修整工具的很有前景的材料。