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深部地质钻探过程中,复杂的井下工况对钻具的钻探性能以及可靠性提出了苛刻的要求。钻具钢体表面涂覆具有耐磨耐蚀性的非晶涂层可以有效提高其服役寿命。其中Fe基非晶合金涂层因其优异的耐腐蚀抗磨损性能、较强的非晶形成能力等优势,具有重要的应用价值和较好的经济效益。本文通过大气等离子喷涂技术（Air Plasma Spray, APS）在35CrMo基体上制备得到成分为Fe48Cr15Mo14C15B6Y2 （at.%）的非晶合金涂层,并对其进行不同温度的真空热处理,探究了不同温度热处理对涂层基本性能和磨损失效机制的影响。结果表明：涂层经过真空热处理之后,生成的大量硬质相和成分均匀化使得涂层抗磨损性能提高;且随着热处理温度的提高,涂层磨损率逐渐减小。与未经热处理和750 ℃热处理的涂层相比,经过850 ℃热处理之后的涂层具有最佳的抗磨损性能,磨损率仅为未经热处理的Fe基非晶涂层的16.7%。热处理前后涂层的失效机制均为粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损和氧化磨损。 相似文献
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针对客户声称的表面覆金刚石膜（DF）的合成立方氧化锆进行常规宝石学检测,结果发现,样品为覆膜合成立方氧化锆,但样品表面的覆膜层硬度低、光滑平整,与多晶金刚石膜的粒状结构及单晶金月1石膜表面定向排列的突起等特征均不相同。为了确定表面覆膜层的成分,采用小角X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和红外光谱仪对样品表面的覆膜层进行了物相分析、化学成分分析及谱学测试。X射线衍射分析表明样品表面的覆膜层属于非晶物相;X射线光电子能谱分析表明样品的膜层主要化学成分为C,F。结合薄膜材料资料分析,初步确定其表面覆膜层可能属于非晶氟化碳（a—C：F）膜;红外光谱分析结果显示样品表面的膜层所导致的1068cm-1处的特征峰,进一步验证了X射线衍射分析结论。综合结果表明,该样品表面的覆膜层为非晶氟化碳（a—C：F）膜,是一种仿金刚石膜。 相似文献
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为改善深部钻具关键易损构件的耐磨性能，采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在35CrMo钢基体上制备了WC-10Co4Cr涂层，利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪、维氏硬度计和摩擦磨损试验机测试分析了涂层的微观结构、力学性能和摩擦磨损行为。结果表明：利用HVOF技术制备的WC-10Co4Cr涂层具有致密的微观结构和优异的力学性能，其孔隙率为1.3±0.1%，显微硬度为1392±45 HV0.3，断裂韧性为7.11±0.10 MPa·m1/2；与35CrMo钢基体相比，涂层具有更加优异的耐磨损性能，并且随着滑动速度的增加，WC-10Co4Cr涂层的摩擦系数下降、磨损率增大；WC-10Co4Cr涂层的磨损失效机制主要包括磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损。 相似文献
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在钻探工程中遇到孔内事故时,经常采用割刀来切割事故钻具,然而在切割事故钻具的同时也会涉及到切割周边岩石的问题。本研究针对刀具切割岩石的复杂工况条件,设计了不同退火温度下的聚晶立方氮化硼（Polycrystalline Cubic Boron Nitride Compact,简称PCBN）复合片对磨Si3N4球的摩擦磨损试验,采用了光学显微镜和X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）等表征方法,分析了退火温度对PCBN的影响和PCBN对磨Si3N4球的摩擦学行为。结果表明：高于800 ℃退火处理,PCBN粘结剂氧化生成TiO2。当800 ℃退火的PCBN对磨Si3N4球时,出现轻微的粘着磨损;900 ℃退火的PCBN对磨Si3N4球时,粘着磨损现象加重;然而,1000 ℃退火处理后,磨痕处磨粒磨损和粘着磨损共存。且PCBN对磨Si3N4球时,摩擦系数与退火温度有关。 相似文献
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国内首次发现的粤北下庄铀矿田竹筒尖矿床产出的束磷钙铀矿,在空间上与微晶石英和变钙铀云母紧密共生。该矿物多为纤维状、束状和放射状集合体;亮黄色,玻璃光泽,透明;条痕为浅黄色,摩氏硬度约为3;其具有一组平行于{010}的完全解理及平行于{100}和{001}的两组解理,贝壳状断口呈油脂光泽;单偏光下,该矿物为淡黄色;正交偏光下,具有鲜艳的高级干涉色。光性特征为对称消光,二轴晶负光性,正延性。电子探针分析显示,矿物主要由U、P、Ca这3种元素组成,其平均含量分别为UO3 68.64%、P2O5 11.70%、CaO 9.21%和杂质0.28%,另有H2O 9.25%,总量99.26%。按O=16计算的经验化学式可写为（Ca2.02,K0.05,Mg0.01）2.08（UO2,TiO2,PbO）2.97O1.97（PO4）2.03·6.32 H2O。X射线粉晶衍射分析表明,该矿物属于正交晶系,空间群为Pbca,晶胞参数：a=1.742 3（5） nm,b=1.603 2（4） nm,c=1.359 9（2） nm;α=β=γ=90°,V=3.798 64 nm3 ;强衍射线有7.994 Å和4.003 Å等。矿物的红外吸收光谱强峰主要为3 427.10、1 622.05、1 062.62、973.26和890.91 cm-1等。上述特征与已知的束磷钙铀矿极其类似。 相似文献
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硅铋石是一种极为罕见的铋的硅酸盐矿物,本次报道的天然硅铋石产于我国内蒙古自治区东乌旗朝不楞矽卡岩型铁多金属矿床中,附生在蔷薇辉石晶洞或裂隙中的透闪石纤维上。常见四面体{111}及三角三四面体晶形,一般粒径为0.07～0.15mm,颜色多为浅黄色,透明,玻璃光泽,性脆,条痕为无色,维氏硬度VHN（100g）=487～583kg/mm2,平均535kg/mm2,摩氏硬度5,计算密度7.11g/cm3,计算折射率N=2.15。矿物化学分子式为Bi4Si3O12。X射线衍射强线[d（Å）（I）]为4.26（85）、3.29（100）、2.77（79）、2.11（45）和1.67（33）,结构精修晶胞参数a=10.116（2）Å,V=1035.2（7）Å3,空间群为I43d,Z=4。本文还对硅铋石的成因进行了初步探讨。 相似文献
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新疆西天山查岗诺尔铁矿床环带石榴子石和绿帘石的发现及意义 总被引：1，自引：0，他引：1
查岗诺尔铁矿是新疆西天山阿吾拉勒铁矿带内的重要大型铁矿床之一。矿体赋存在下石炭统大哈拉军山组安山质火山岩中，与普遍发育的石榴子石化、阳起石化和绿帘石化时空关系密切。石榴子石和绿帘石分属不同热液成矿阶段，它们均发育丰富的环带结构，具体表现为明显地颜色、干涉色、背散射图像及成分（FeO、Al2O3、SiO2、MnO、TiO2）等差异性。石榴子石具有2个世代、3个类型。早世代石榴子石（Grt1和Grt2）产于块状石榴子石-磁铁矿蚀变岩，呈褐黄色，粒度较细，发育核-边结构，呈非均质性，显示异常干涉色，其核部（Grt1-c）均匀相对富钙铝榴石（Gro51-53And41-43Spr4-8），而边部（Grt1-r）发育振荡成分环带，总体相对富钙铁榴石（Gro18-35And60-77Spr4-6）；Grt2核部（Grt2-c）呈均质性，为钙铁榴石（And99-100Spr0-1），边部显异常干涉色，发育振荡成分环带，为钙铝铁榴石（Gro34-54And38-61Spr6-9）。晚世代的石榴子石（Grt3）以细脉状或角砾胶结物形式分布，呈红褐色，自形粗粒结构，显非均质性，发育振荡成分环带，端员组分总体以钙铁榴石为主，次为钙铝榴石（Gro27-43And50-68Spr3-8）。石榴子石结构和元素含量变化表明，早期石榴子石形成于弱氧化-氧化、中性-碱性流体体系，其中向边部生长过程，由于新注入流体以及周期性压力汇聚和释放，体系的氧逸度、pH值呈振荡变化；晚期石榴子石形成于弱氧化、弱碱性、动荡的开放流体环境。绿帘石发育3个世代（Ep1、Ep2和Ep3）。Ep1发育核-边结构，核部（Ep1-c）均匀无环带，XFe值（XFe=Fe3+/（Al+Fe3+），原子比值）为0.19~0.21，w（MnO）为0.05%~0.18%，w（TiO2）为0.10%~0.12%，生长边（Ep1-r）多发育振荡环带，XFe值为0.26~0.29，w（MnO）为0.01%~0.14%，w（TiO2）为0.19%~0.26%。Ep2沿Ep1-r边缘生长，不均匀且经历了溶解-再沉淀过程，XFe值为0.15~0.20，w（MnO）为0.42%~1.19%，w（TiO2）为0.02%~0.07%。Ep3呈柱状或不规则粒状交代Ep2、贴近或穿切Ep1-r生长，较均匀、无环带结构，XFe值为0.28~0.37，w（MnO）为0.12%~0.77%，w（TiO2）为0.02%~0.10%。绿帘石成分变化表明，从Ep1-c到Ep1-r，到Ep2，再到Ep3，流体体系氧逸度经历了先增加，后降低，再升高的变化过程。同时，流体成分也在变化，先从相对贫Ti和Mn向相对富Ti贫Mn演化，而后又变为富Mn贫Ti。因此，在热液磁铁矿矿化阶段，查岗诺尔铁矿的成矿热液的物理-化学环境是不断变化的。研究显示，石榴子石和绿帘石结构和成分研究可以刻画热液成矿系统的流体演化历史。 相似文献
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根据常规宝石常数的测定,X射线衍射、扫描电镜、电子探针及激光烧蚀等离子发射光谱与质谱仪(LA-ICPMS)等仪器的测试,首次报道了中国贵州一个新发现软玉玉料的宝石学特征。该玉料颜色以瓷白色-灰白色为主,比常见软玉的透明度稍低,矿物结构以细长叶片状交错结构和纤维变斑交织结构为主,摩氏硬度约为5.8,折射率1.600～1.608,相对密度2.88,抗压强度为357.40～446.75 MPa,稍低于软玉的标准数据。分析结果显示,其矿物成分以透闪石为主,含有透辉石、方解石、钠长石(？)和石英矿物包体,透闪石的晶体化学式为(Cr0.02Al0.03Fe0.03Mg4.94)(Na0.02K0.01Ca1.98)(Si4.25O11)2(OH)2,主量元素富硅,不含钛,玉料稀土元素含量较高,轻重稀土元素分异明显,LaN/YbN为30～60,重稀土元素亏损,具Eu、Ce负异常,稀土元素配分模式为较陡的右倾斜型,和国内目前已经发现的其他产地软玉相比具有独特性,是一种新的软玉质材料。 相似文献
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在1.0GPa、常温至1100℃条件下测量了角闪石斜长片麻岩的纵波速度（Vp）,并统计了不同温度实验产物中各种矿物的体积百分含量。结果显示,1.0GPa下,角闪石斜长片麻岩的Vp首先随温度升高（室温至700℃）缓慢降低约6％,然后（700~850℃）快速降低约6％,再（850~950℃）转而急剧升高15％~25％,最后（T>950℃）又快速下降。实验产物分析表明在高温高压下α石英-β石英相变和岩石部分熔融是岩石Vp异常变化的主要因素。由取样产物的矿物含量和弹性参数,计算了各温度条件下岩石的Vp,得出与实验测量相同的波速-温度变化趋势,即Vp随温度升高先缓慢降低,接着快速降低后又急剧升高,最后又快速减小。实验测量和理论计算对比研究表明,通过高温高压下岩石中的物相变化观测结果进行岩石波速的计算,是检验岩石弹性波速测量结果和研究地球内部地震波结构的一种有效方法。 相似文献
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陕西华阳川铀稀有多金属矿床伴生大量的稀土资源,其矿石类型独特、组分复杂,系统的稀土矿物学工作将揭示矿石主要稀土矿物类型、稀土元素赋存状态,进而对矿床开发中稀土元素综合利用及选冶技术提供重要参考。本文在岩相学基础上,利用电子探针、扫描电镜对陕西华阳川铀稀有多金属矿床矿石中的稀土独立矿物与含稀土矿物进行系统研究,在矿石中发现了褐帘石（La2O3 6.49%～7.61%,Ce2O3 11.50%～14.00%）、磷铈镧矿（La2O3 16.30%～21.21%,Ce2O3 32.06%～39.18%）、磷钇矿（La2O3 2.29%～3.58%,Ce2O3 1.89%～2.37%,Y2O3 39.77%～42.80%）、氟碳铈镧矿（La2O3 12.86%～14.20%,Ce2O3 36.67%～39.90%）、褐钇铌矿（La2O3 1.19%～2.11%,Ce2O3 1.29%～2.30%,Y2O3 22.67%～25.88%）等5种稀土独立矿物;同时发现磷灰石、贝塔石、榍石等矿物中稀土元素含量较高。研究表明,该矿床稀土元素以独立矿物（褐帘石、磷铈镧矿、磷钇矿、氟碳铈镧矿、褐钇铌矿）与类质同象（磷灰石、贝塔石、榍石等矿物）两种形式存在,稀土资源以La、Ce轻稀土元素为主,并富含重稀土元素Y。 相似文献
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自从20世纪80年代PDC复合片研发成功以来,PDC钻头由于其钻进性能强和耐磨性能好,在世界许多国家的石油钻井和地质勘探中得到了广泛应用,取得了很好的效果。但是,如何进一步提高其在钻探工程中的技术经济指标是一个很迫切的问题。俄罗斯博士Скоромных В. В.教授等对此进行多年研究,提出了稳态破碎岩石方式的思想,即在轴载和扭矩切力形成的合力R与切削面成垂直角度条件下,切入深度h不变时形成的一种碎岩方式。并在此基础上提出了一些设计PDC钻头方面的建议。 相似文献
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PDC钻头在石油钻井和地质钻探中,在中等硬度和部分硬地层中钻进时,取得了很好的钻进效果,得到了满意的技术经济指标,生产单位也比较欢迎。但是,在复杂地层,如深孔软硬互层、裂隙互层和研磨性地层中钻进时,机械钻速变慢,钻头进尺降低,成了推广使用的“拦路虎”。俄罗斯钻探工作者针对上述地层钻探中存在的问题,设计出了加长型防斜减振钻头,经过实验室和野外试验证明,这种钻头是有效的,取得了很好的技术经济效果。 相似文献
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陶瓷材料在热机钻头上的应用研究 总被引：3，自引：0，他引：3
通过选用几种陶瓷材料的试验，证明了陶瓷材料在热机钻头上的应用是可行的，同时利用热压工艺将陶瓷固定在钻头体上是可靠的。陶瓷摩擦材料耐磨性是硬质合金的2．8倍，而其成本仅是硬质合金的1／10。 相似文献