金刚石与制粒粉末（浓度30, 40/50和50/60目金刚石混合物）混合。在200Mpa的压力下，冷压得到试样生坯。
所有试样在200Mpa的压力下，冷压后的相对密度为58%。
试样放在铝盘里，烧结过程在有氢气保护的炉子内完成，升温速度保持150℃/小时，直至烧成温度，在烧成温度保温1小时。（图片）
图5：致密度和无压烧结温度之间的关系
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图6：开放式气孔和无压烧结温度之间的关系
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图7：对预烧的NEXT101+金刚石进行热等静压烧结的效果
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图8：对预烧的MX1181+金刚石进行热等静压烧结的效果
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图9：对预烧的超细钴粉+金刚石进行热等静压烧结的效果
用阿基米德法测量密度和气孔率。
这些结果证实了NEXT101和MX1481在温度大约比用钴粉时少100℃就达到最大致密化。
一个非常有趣的结果是：NEXT101和MX1481在相当低的温度下开放式气孔也很少，因此，这就使得其致密化可通过气体等静压的方法来实现，不能带传统的玻璃封装。
第二步是把经过预烧的试样进行无密封的热等静压烧结处理。
这表明，由于预烧试样的开放式气孔少，通过等静压（甚至不带玻璃封装）的作用可增加NEXT的致密度。
绳锯生产中无压烧结+热等静压烧结处理的应用
用经过制粒的NEXT粉末：NEXT101、MX1481、MX1181作为生产串珠的原材料。为了进行比较，所研究的超细钴粉也采用制粒粉末。
金刚石与制粒粉末（浓度30, 40/50和50/60目金刚石混合物）混合。在200Mpa的压力下，双向压制成金刚石生坯环，其尺寸为：内径=8.56mm, 外径=12.98mm。把7.85mm直径的钢基体放进毛坯环里，然后把所有的试样放在铝盘里进行无压烧结。
钢基体直径的选择来自于上述的初步试验，试验证明：金刚石环的收缩率达理论收缩率的2/5时，它的强度达到最高，因此，对于基体来说它的直径应为7.85mm。
整个烧结过程在氢气保护的马弗炉里进行，升温速度保持150℃/小时直至烧成温度，在烧成温度保温1小时。
经过预烧结的串珠热等静压烧结试验
一部分经过无压预烧的样品用于剪切试验，另一部分则在850℃的温度下继续进行热等静压烧结处理。
结果表明：继续进行热等静压烧结处理可明显提高NEXT101对钢基体的抓结强度，预烧串珠在850℃的温度下经过热等静压烧结后，可达21KN。
相比之下，对于经过950℃预烧的超细钴粉生产的串珠，经过热等静压烧结没有多大效果。这是因为预烧后串珠还存在很多开放式气孔，并且钢基体和胎体之间有一间隙，使胎体对基体的等静压无法产生。（图片）
图10：分别用NEXT粉末和超细钴粉生产的串珠的剪切强度
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图11：无压烧结和—烧结后的串珠
（图片） （图片）
图12：钎焊前串珠的脱蜡过程 图13：预脱蜡过程钎焊时的温度曲线
通过NEXT的无压烧结和钎焊生产串珠的试验
这些试验的原材料是预混合粉料MX1181经过制粒与金刚石混合（浓度30）。
首先在370Mpa压力下冷压（双向加压）制成生坯环，尺寸为：内径=9.16mm，外径=12.88mm，高度=6.8mm。在进行无压烧结前，把一钢环放进环里。然后，按照图12进行无压烧结脱蜡处理。
第二步是：把一直径合适的钎料小圆环放在经过预烧的串珠上面，再进行第二次无压烧结，使钎料渗入钢基体和MX1180胎体之间的缝隙里。
试验采用了几种具有不同成分和熔融温度的钎料，其中有一种钎料（熔点=800~830℃），它的剪切强度大于20KN，这正符合绳锯生产的要求。
结论：
这些试验证明，由于NEXT粉末具有较好的无压烧结性能，因此，在锯齿和串珠的生产过程中，可降低烧成温度和简化生产过程。
使用NEXT粉末可设想各种生产过程（如图14所示）。（图片）
图14：用NEXT粉末生产串珠的各种过程
1、首先，在传统使用的炉子内，在800~850℃的温度下进行脱蜡和烧结，然后，在大约800~850℃的温度下（无密封）进行热等静压烧结，以达到所需的抓结强度。
2、首先在传统的炉内温度大约600℃时进行脱蜡处理，然后在Sinterhip炉内进行烧结，及在温度大约800~850℃时进行热等静压烧结。
3、先在传统的炉内进行脱蜡，然后进行烧结和渗透钎焊。
在后面两种情况下，可通过选择操作参数达到在同一台炉子里一次完成串珠的生产。
5/12/2005
