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[摘要]：简要介绍了当今世界数控技术发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状，并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术的几点看法。
[关键词]：数控技术;发展趋势;战略思考;发展策略
在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过 CAD/CAM及自动编程系统进行编制。 CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。
1.智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能)，形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。
2.高速、高精加工技术发展的新趋势
高速高精高效化速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。最大限度地发挥群控系统的效能。目前，我国的上海通用汽车公司，已经采用以告诉加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大60 m/min，快速100 m/min，加速度为2g，主轴转速高达60000r/min，加工一薄壁飞机零件只需要30min，而同样的零件在一般高速铣床上加工需要3h，在普通铣床上加工需要8h。
在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10um提高到了5 um，精密级加工中心已从3~5 um提高到了1~1.5 um，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01 um)。
在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达 6000h以上，伺服系统的MTBF值已达到30000h以上，表现出了非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如：直线电机、电主轴得到了快速发展，应用领域进一步扩大。
3.数控系统向开放式体系结构发展
20世纪90年代以来，由于计算机技术的飞速发展，推动数控技术更快的更新换代。世界上许多数控系统生产厂家利用PC机丰富的软、硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统。开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、可扩展性，并可以较容易的实现智能化、网络化。近几年许多国家纷纷研究开发这种系统，如美国科学制造中心(NCMS) 与空军共同领导的”下一代工作站/机床控制器体系结构”NGC，欧共体的”自动化系统中开放式体系结构” OSACA，日本的OSEC计划等。开放式体系结构可以大量采用通用微机技术，使编程、操作以及技术升级和更新变得更加简单快捷。开放式体系结构的新一代数控系统，其硬件、软件和总线规范都是对外开放的，数控系统制造商和用户可以根据这些开放的资源进行的系统集成，同时它也为用户根据实际需要灵活配置数控系统带来极大方便，促进了数控系统多档次、多品种的开发和广泛应用，开发生产周期大大缩短。同时，这种数控系统可随CPU升级而升级，而结构可以保持不变。
4.对我国数控技术和产业化发展的战略思考
我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步”空芯”。我们以资源、环境、市场为代价，交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际”加工中心”和”组装中心”，而非掌握核心技术的制造中心的地位，这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题，首先从社会安全看，因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定。
参考文献：
[1] 周德俭，使用PC的开放式计算机数控系统–CNC的发展方向，机电一体化，1997
[2] 黄金秋，基于开放式结构的高性能数控系统的研制，制造技术与机床，1998
[3] 梁训、王宣 、周延佑，机床技术发展的新动向[J]，世界制造技术与装备市场，2001
[4] 中国机床工具工业协会，数控系统分会，CIMT2001巡礼[J]，世界制造技术与装备市场，2001
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2010年9月29日 星期三
Polythiophene www.tool-tool.com
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Polythiophenes (PTs) result from the polymerization of thiophenes, a sulfur heterocycle, that can become conducting when electrons are added or removed from the conjugated π-orbitals via doping.
The study of polythiophenes has intensified over the last three decades. The maturation of the field of conducting polymers was confirmed by the awarding of the 2000 Nobel Prize in Chemistry to Alan Heeger, Alan MacDiarmid, and Hideki Shirakawa “for the discovery and development of conductive polymers." The most notable property of these materials, electrical conductivity, results from the delocalization of electrons along the polymer backbone – hence the term “synthetic metals”. However, conductivity is not the only interesting property resulting from electron delocalization. The optical properties of these materials respond to environmental stimuli, with dramatic color shifts in response to changes in solvent, temperature, applied potential, and binding to other molecules. Both color changes and conductivity changes are induced by the same mechanism—twisting of the polymer backbone, disrupting conjugation—making conjugated polymers attractive as sensors that can provide a range of optical and electronic responses.
A number of comprehensive reviews have been published on PTs, the earliest dating from 1981 Schopf and Koßmehl published a comprehensive review of the literature published between 1990 and 1994. Roncali surveyed electrochemical synthesis in 1992,and the electronic properties of substituted PTs in 1997. McCullough’s 1998 review focussed on chemical synthesis of conducting PTs.A general review of conjugated polymers from the 1990s was conducted by Reddinger and Reynolds in 1999.[ Finally, Swager et al. examined conjugated-polymer-based chemical sensors in 2000. These reviews are an excellent guide to the highlights of the primary PT literature from the last two decades.
Electrons are delocalized along the conjugated backbones of conducting polymers, usually through overlap of π-orbitals, resulting in an extended π-system with a filled valence band. By removing electrons from the π-system (“p-doping”), or adding electrons into the π-system (“n-doping”), a charged unit called a bipolaron is formed (see Figure 1).
Figure 1. Removal of two electrons (p-doping) from a PT chain produces a bipolaron.
Doping is performed at much higher levels (20–40%) in conducting polymers than in semiconductors (<1%). The bipolaron moves as a unit up and down the polymer chain, and is responsible for the macroscopically observed conductivity of the polymer. For some samples of poly(3-dodecylthiophene) doped with iodine, the conductivity can approach 1000 S/cm. (In comparison, the conductivity of copper is approximately 5×105 S/cm.) Generally, the conductivity of PTs is lower than 1000 S/cm, but high conductivity is not necessary for many applications of conducting polymers (see below for examples).
Simultaneous oxidation of the conducting polymer and introduction of counterions, p-doping, can be accomplished electrochemically or chemically. During the electrochemical synthesis of a PT, counterions dissolved in the solvent can associate with the polymer as it is deposited onto the electrode in its oxidized form. By doping the polymer as it is synthesized, a thick film can build up on an electrode—the polymer conducts electrons from the substrate to the surface of the film. Alternatively, a neutral conducting polymer film or solution can be doped post-synthesis.
Reduction of the conducting polymer, n-doping, is much less common than p-doping. An early study of electrochemical n-doping of poly(bithiophene) found that the n-doping levels are less than those of p-doping, the n-doping cycles were less efficient, the number of cycles required to reach maximum doping was higher, and the n-doping process appeared to be kinetically limited, possibly due to counterion diffusion in the polymer.
A variety of reagents have been used to dope PTs. Iodine and bromine produce high conductivities but are unstable and slowly evaporate from the material. Organic acids, including trifluoroacetic acid, propionic acid, and sulfonic acids produce PTs with lower conductivities than iodine, but with higher environmental stabilities.Oxidative polymerization with ferric chloride can result in doping by residual catalyst, although matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (MALDI-MS) studies have shown that poly(3-hexylthiophene)s are also partially halogenated by the residual oxidizing agent. Poly(3-octylthiophene) dissolved in toluene can be doped by solutions of ferric chloride hexahydrate dissolved in acetonitrile, and can be cast into films with conductivities reaching 1 S/cm. Other, less common p-dopants include gold trichloride and trifluoromethanesulfonic acid.
The extended π-systems of conjugated PTs produce some of the most interesting properties of these materials—their optical properties. As an approximation, the conjugated backbone can be considered as a real-world example of the “electron-in-a-box” solution to the Schrödinger equation; however, the development of refined models to accurately predict absorption and fluorescence spectra of well-defined oligo(thiophene) systems is ongoing.[17] Conjugation relies upon overlap of the π-orbitals of the aromatic rings, which, in turn, requires the thiophene rings to be coplanar (see Figure 2, top).
Figure 2. Conjugated π-orbitals of a coplanar and a twisted substituted PT.
The number of coplanar rings determines the conjugation length—the longer the conjugation length, the lower the separation between adjacent energy levels, and the longer the absorption wavelength. Deviation from coplanarity may be permanent, resulting from mislinkages during synthesis or especially bulky side chains; or temporary, resulting from changes in the environment or binding. This twist in the backbone reduces the conjugation length (see Figure 2, bottom), and the separation between energy levels is increased. This results in a shorter absorption wavelength.
Determining the maximum effective conjugation length requires the synthesis of regioregular PTs of defined length. The absorption band in the visible region is increasingly red-shifted as the conjugation length increases, and the maximum effective conjugation length is calculated as the saturation point of the red-shift. Early studies by ten Hoeve et al. estimated that the effective conjugation extended over 11 repeat units, while later studies increased this estimate to 20 units. More recently, Otsubo et al. synthesized 48- and 96-mer oligothiophenes, and found that the red-shift, while small (a difference of 0.1 nm between the 72- and the 96-mer), does not saturate, meaning that the effective conjugation length may be even longer than 96 units.
A variety of environmental factors can cause the conjugated backbone to twist, reducing the conjugation length and causing an absorption band shift, including solvent, temperature, application of an electric field, and dissolved ions. The absorption band of poly (3-thiophene acetic acid) in aqueous solutions of poly(vinyl alcohol) (PVA) shifts from 480 nm at pH 7 to 415 nm at pH 4. This is attributed to formation of a compact coil structure which can form hydrogen bonds with PVA upon partial deprotonation of the acetic acid group. Chiral PTs showed no induced circular dichroism (ICD) in chloroform, but displayed intense, but opposite, ICDs in chloroform–acetonitrile mixtures versus chloroform–acetone mixtures. Also, a PT with a chiral amino acid side chain displayed moderate absorption band shifts and ICDs, depending upon the pH and the concentration of buffer.
Shifts in PT absorption bands due to changes in temperature result from a conformational transition from a coplanar, rodlike structure at lower temperatures to a nonplanar, coiled structure at elevated temperatures. For example, poly(3-(octyloxy)-4-methylthiophene) undergoes a color change from red–violet at 25 °C to pale yellow at 150 °C. An isosbestic point (a point where the absorbance curves at all temperatures overlap) indicates coexistence between two phases, which may exist on the same chain or on different chains. Not all thermochromic PTs exhibit an isosbestic point: highly regioregular poly(3-alkylthiophene)s (PATs) show a continuous blue-shift with increasing temperature if the side chains are short enough so that they do not melt and interconvert between crystalline and disordered phases at low temperatures
Finally, PTs can exhibit absorption shifts due to application of electric potentials (electrochromism), or to introduction of alkali ions (ionochromism).These effects will be discussed in the context of applications of PTs below.
The asymmetry of 3-substituted thiophenes results in three possible couplings when two monomers are linked between the 2- and the 5-positions. These couplings are:
* 2,5’, or head–tail (HT), coupling
* 2,2’, or head–head (HH), coupling
* 5,5’, or tail–tail (TT), coupling
These three diads can be combined into four distinct triads, shown in Figure 3.
Figure 3.The four possible triads resulting from coupling of 3-substituted thiophenes.
The triads are distinguishable by NMR spectroscopy, and the degree of regioregularity can be estimated by integration.
Elsenbaumer et al. first noticed the effect of regioregularity on the properties of PTs. A regiorandom copolymer of 3-methylthiophene and 3-butylthiophene possessed a conductivity of 50 S/cm, while a more regioregular copolymer with a 2:1 ratio of HT to HH couplings had a higher conductivity of 140 S/cm. Films of regioregular poly(3-(4-octylphenyl)thiophene) (POPT) with greater than 94% HT content possessed conductivities of 4 S/cm, compared with 0.4 S/cm for regioirregular POPT. PATs prepared using Rieke zinc formed “crystalline, flexible, and bronze-colored films with a metallic luster." On the other hand, the corresponding regiorandom polymers produced “amorphous and orange-colored films.” Comparison of the thermochromic properties of the Rieke PATs showed that, while the regioregular polymers showed strong thermochromic effects, the absorbance spectra of the regioirregular polymers did not change significantly at elevated temperatures. This was likely due to the formation of only weak and localized conformational defects.[citation needed] Finally, Xu and Holdcroft demonstrated that the fluorescence absorption and emission maxima of poly(3-hexylthiophene)s occur at increasingly lower wavelengths (higher energy) with increasing HH dyad content. The difference between absorption and emission maxima, the Stokes shift, also increases with HH dyad content, which they attributed to greater relief from conformational strain in the first excited state.
Unsubstituted PTs are conductive after doping, and have excellent environmental stability compared with some other conducting polymers such as polyacetylene, but are intractable and soluble only in solutions like mixtures of arsenic trifluoride and arsenic pentafluoride. However, in 1987 examples of organic-soluble PTs were reported. Elsenbaumer et al., using a nickel-catalyzed Grignard cross-coupling, synthesized two soluble PTs, poly(3-butylthiophene) and poly(3-methylthiophene-'co'-3’-octylthiophene), which could be cast into films and doped with iodine to reach conductivities of 4 to 6 S/cm. Hotta et al. synthesized poly(3-butylthiophene) and poly(3-hexylthiophene) electrochemically (and later chemically), and characterized the polymers in solution and cast into films.The soluble PATs demonstrated both thermochromism and solvatochromism (see above) in chloroform and 2,5-dimethyltetrahydrofuran.
Also in 1987, Wudl et al. reported the syntheses of water-soluble sodium poly(3-thiophenealkanesulfonate)s. In addition to conferring water solubility, the pendant sulfonate groups act as counterions, producing self-doped conducting polymers. Substituted PTs with tethered carboxylic acids, acetic acids, amino acids, and urethanesare also water-soluble.
More recently, poly(3-(perfluorooctyl)thiophene)s soluble in supercritical carbon dioxide were electrochemically and chemically synthesized by Collard et al.Finally, unsubstituted oligothiophenes capped at both ends with thermally-labile alkyl esters were cast as films from solution, and then heated to remove the solublizing end groups. Atomic force microscopy (AFM) images showed a significant increase in long-range order after heating.
Chemical synthesis offers two advantages compared with electrochemical synthesis of PTs: a greater selection of monomers, and, using the proper catalysts, the ability to synthesize perfectly regioregular substituted PTs. While PTs may have been chemically synthesized by accident more than a century ago, the first planned chemical syntheses using metal-catalyzed polymerization of 2,5-dibromothiophene were reported by two groups independently in 1980. Yamamoto et al. used magnesium in tetrahydrofuran (THF) and nickel(bipyridine) dichloride, analogous to the Kumada coupling of Grignard reagents to aryl halides. Lin and Dudek also used magnesium in THF, but with a series of acetylacetonate catalysts (Pd(acac)2, Ni(acac)2, Co(acac)2, and Fe(acac)3).
Later developments produced higher molecular weight PTs than those initial efforts, and can be grouped into two categories based on their structure. Regioregular PTs can be synthesized by catalytic cross-coupling reactions of bromothiophenes, while polymers with varying degrees of regioregularity can be simply synthesized by oxidative polymerization.
The first synthesis of perfectly regioregular PATs was described by McCullough et al. in 1992. As shown in Figure 5 (top),
Figure 5. Cross-coupling methods for preparing regioregular PATs.
selective bromination produces 2-bromo-3-alkylthiophene, which is followed by transmetallation and then Kumada cross-coupling in the presence of a nickel catalyst. This method produces approximately 100% HT–HT couplings, according to NMR spectroscopy analysis of the diads. In the method subsequently described by Rieke et al. in 1993, 2,5-dibromo-3-alkylthiophene is treated with highly reactive “Rieke zinc" to form a mixture of organometallic isomers (Figure 5, bottom). Addition of a catalytic amount of Pd(PPh3)4 produces a regiorandom polymer, but treatment with Ni(dppe)Cl2 yields regioregular PAT in quantitative yield.
While the McCullough and Rieke methods produce structurally homogenous PATs, they require low temperatures, the careful exclusion of water and oxygen, and brominated monomers. In contrast, the oxidative polymerization of thiophenes using ferric chloride described by Sugimoto in 1986 can be performed at room temperature under less demanding conditions. This method has proven to be extremely popular; H.C. Stark's antistatic coating Clevios P is prepared on a commercial scale using ferric chloride (see below).
A number of studies have been conducted in attempts to improve the yield and quality of the product obtained using the oxidative polymerization technique. In addition to ferric chloride, other oxidizing agents, including ferric chloride hydrate, copper perchlorate, and iron perchlorate have also been used successfully to polymerize 2,2’-bithiophene. Slow addition of ferric chloride to the monomer solution produced poly(3-(4-octylphenyl)thiophene)s with approximately 94% H–T content.Precipitation of ferric chloride in situ (in order to maximize the surface area of the catalyst) produced significantly higher yields and monomer conversions than adding monomer directly to crystalline catalyst. Higher molecular weights were reported when dry air was bubbled through the reaction mixture during polymerization. Exhaustive Soxhlet extraction after polymerization with polar solvents was found to effectively fractionate the polymer and remove residual catalyst before NMR spectroscopy. Using a lower ratio of catalyst to monomer (2:1, rather than 4:1) may increase the regioregularity of poly(3-dodecylthiophene)s. Andreani et al. reported higher yields of soluble poly(dialkylterthiophene)s in carbon tetrachloride rather than chloroform, which they attributed to the stability of the radical species in carbon tetrachloride. Higher-quality catalyst, added at a slower rate and at reduced temperature, was shown to produce high molecular weight PATs with no insoluble polymer residue. Laakso et al. used a factorial design to determine that increasing the ratio of catalyst to monomer increased the yield of poly(3-octylthiophene), and claimed that a longer polymerization time also increased the yield.
The mechanism of the oxidative polymerization using ferric chloride has been controversial. Sugimoto et al. did not speculate on a mechanism in their 1986 report. In 1992, Niemi et al. proposed a radical mechanism, shown in Figure 6(top).
Figure 6. Proposed mechanisms for ferric chloride oxidative polymerizations of thiophenes.
They based their mechanism on two assumptions. First, since they observed polymerization only in solvents where the catalyst was either partially or completely insoluble (chloroform, toluene, carbon tetrachloride, pentane, and hexane, and not diethyl ether, xylene, acetone, or formic acid), they concluded that the active sites of the polymerization must be at the surface of solid ferric chloride. Therefore, they discounted the possibilities of either two radical cations reacting with each other, or two radicals reacting with each other, “because the chloride ions at the surface of the crystal would prevent the radical cations or radicals from assuming positions suitable for dimerization.” Second, using 3-methylthiophene as a prototypical monomer, they performed quantum mechanical calculations to determine the energies and the total atomic charges on the carbon atoms of the four possible polymerization species (neutral 3-methylthiophene, the radical cation, the radical on carbon 2, and the radical on carbon 5).
3-methylthiophene
Since the most negative carbon of the neutral 3-methylthiophene is also carbon 2, and the carbon with the highest odd electron population of the radical cation is carbon 2, they concluded that a radical cation mechanism would lead to mostly 2–2, H–H links. They then calculated the total energies of the species with the radicals at the 2 and the 5 carbons, and found that the latter was more stable by 1.5 kJ/mol. Therefore, the more stable radical could react with the neutral species, forming head-to-tail couplings as shown in Figure 6 (top).
Andersson et al. offered an alternative mechanism in the course of their studies of the polymerization of 3-(4-octylphenyl)thiophene with ferric chloride, where they found a high degree of regioregularity when the catalyst was added to the monomer mixture slowly. They concluded that, given the selectivity of the couplings, and the strong oxidizing conditions, the reaction could proceed via a carbocation mechanism (Figure 6, middle).
The radical mechanism was directly challenged in a short communication in 1995, when Olinga and François noted that thiophene could be polymerized by ferric chloride in acetonitrile, a solvent in which the catalyst is completely soluble. Their analysis of the kinetics of thiophene polymerization also seemed to contradict the predictions of the radical polymerization mechanism. Barbarella et al. studied the oligomerization of 3-(alkylsulfanyl)thiophenes, and concluded from their quantum mechanical calculations, and considerations of the enhanced stability of the radical cation when delocalized over a planar conjugated oligomer, that a radical cation mechanism analogous to that generally accepted for electrochemical polymerization was more likely (Figure 6, bottom). Given the difficulties of studying a system with a heterogeneous, strongly oxidizing catalyst that produces difficult to characterize rigid-rod polymers, the mechanism of oxidative polymerization is by no means decided. However, the radical cation mechanism shown in Figure 6 is generally accepted as the most likely route for PT synthesis.
A number of applications have been proposed for conducting PTs, but none has been commercialized. Potential applications include field-effect transistors,electroluminescent devices, solar cells, photochemical resists, nonlinear optic devices, batteries, diodes, and chemical sensors. In general, there are two categories of applications for conducting polymers. Static applications rely upon the intrinsic conductivity of the materials, combined with their ease of processing and material properties common to polymeric materials. Dynamic applications utilize changes in the conductive and optical properties, resulting either from application of electric potentials or from environmental stimuli.
Figure 7. PEDOT-PSS (Clevios P).
As an example of a static application, H.C. Starck’s poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrene sulfonate) (PEDOT-PSS) product Clevios P (Figure 7) has been extensively used as an antistatic coating (as packaging materials for electronic components, for example). AGFA coats 200 m × 10 m of photographic film per year with Clevios because of its antistatic properties. The thin layer of Clevios is virtually transparent and colorless, prevents electrostatic discharges during film rewinding, and reduces dust buildup on the negatives after processing.
PEDOT can also be used in dynamic applications where a potential is applied to a polymer film. The electrochromic properties of PEDOT are used to manufacture windows and mirrors which can become opaque or reflective upon the application of an electric potential. Widespread adoption of electrochromic windows could save billions of dollars per year in air conditioning costs. Finally, Phillips has commercialized a mobile phone with an electrically switchable PEDOT mirror.
Figure 8. Ionoselective PTs reported by Bäuerle (left) and Swager (right).
The use of PTs as sensors responding to an analyte has also been the subject of intense research. In addition to biosensor applications, PTs can also be functionalized with synthetic receptors for detecting metal ions or chiral molecules as well. PTs with pendant and main-chain crown ether functionalities were reported in 1993 by the research groups of Bäuerle and Swager, respectively (Figure 8). Electrochemically polymerized thin films of the Bäuerle pendant crown ether PT were exposed to millimolar concentrations of alkali cations (Li, Na, and K). The current which passed through the film at a fixed potential dropped dramatically in lithium ion solutions, less so for sodium ion solutions, and only slightly for potassium ion solutions. The Swager main chain crown ether PTs were prepared by chemical coupling and characterized by absorbance spectroscopy. Addition of the same alkali cations resulted in absorbance shifts of 46 nm (Li), 91 nm (Na), and 22 nm (K). The size of the shifts corresponds to the ion-binding preferences of the corresponding crown ether, resulting from a twist in the conjugated polymer backbone induced by ion binding.
Figure 9. Chiral PT synthesized by Yashima and Goto.
In the course of their studies of the optical properties of chiral PTs, Yashima and Goto found that a PT with a chiral primary amine (Figure 9) was sensitive to chiral amino alcohols, producing mirror-image-split ICD responses in the π–transition region.This was the first example of chiral recognition by PTs using a chiral detection method (CD spectroscopy). This distinguished it from earlier work by Lemaire et al. who used an achiral detection method (cyclic voltammetry) to detect incorporation of chiral dopant anions into an electrochemically polymerized chiral PT.
歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、航空機械鉸刀、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！
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Polythiophenes (PTs) result from the polymerization of thiophenes, a sulfur heterocycle, that can become conducting when electrons are added or removed from the conjugated π-orbitals via doping.
The study of polythiophenes has intensified over the last three decades. The maturation of the field of conducting polymers was confirmed by the awarding of the 2000 Nobel Prize in Chemistry to Alan Heeger, Alan MacDiarmid, and Hideki Shirakawa “for the discovery and development of conductive polymers." The most notable property of these materials, electrical conductivity, results from the delocalization of electrons along the polymer backbone – hence the term “synthetic metals”. However, conductivity is not the only interesting property resulting from electron delocalization. The optical properties of these materials respond to environmental stimuli, with dramatic color shifts in response to changes in solvent, temperature, applied potential, and binding to other molecules. Both color changes and conductivity changes are induced by the same mechanism—twisting of the polymer backbone, disrupting conjugation—making conjugated polymers attractive as sensors that can provide a range of optical and electronic responses.
A number of comprehensive reviews have been published on PTs, the earliest dating from 1981 Schopf and Koßmehl published a comprehensive review of the literature published between 1990 and 1994. Roncali surveyed electrochemical synthesis in 1992,and the electronic properties of substituted PTs in 1997. McCullough’s 1998 review focussed on chemical synthesis of conducting PTs.A general review of conjugated polymers from the 1990s was conducted by Reddinger and Reynolds in 1999.[ Finally, Swager et al. examined conjugated-polymer-based chemical sensors in 2000. These reviews are an excellent guide to the highlights of the primary PT literature from the last two decades.
Electrons are delocalized along the conjugated backbones of conducting polymers, usually through overlap of π-orbitals, resulting in an extended π-system with a filled valence band. By removing electrons from the π-system (“p-doping”), or adding electrons into the π-system (“n-doping”), a charged unit called a bipolaron is formed (see Figure 1).
Figure 1. Removal of two electrons (p-doping) from a PT chain produces a bipolaron.
Doping is performed at much higher levels (20–40%) in conducting polymers than in semiconductors (<1%). The bipolaron moves as a unit up and down the polymer chain, and is responsible for the macroscopically observed conductivity of the polymer. For some samples of poly(3-dodecylthiophene) doped with iodine, the conductivity can approach 1000 S/cm. (In comparison, the conductivity of copper is approximately 5×105 S/cm.) Generally, the conductivity of PTs is lower than 1000 S/cm, but high conductivity is not necessary for many applications of conducting polymers (see below for examples).
Simultaneous oxidation of the conducting polymer and introduction of counterions, p-doping, can be accomplished electrochemically or chemically. During the electrochemical synthesis of a PT, counterions dissolved in the solvent can associate with the polymer as it is deposited onto the electrode in its oxidized form. By doping the polymer as it is synthesized, a thick film can build up on an electrode—the polymer conducts electrons from the substrate to the surface of the film. Alternatively, a neutral conducting polymer film or solution can be doped post-synthesis.
Reduction of the conducting polymer, n-doping, is much less common than p-doping. An early study of electrochemical n-doping of poly(bithiophene) found that the n-doping levels are less than those of p-doping, the n-doping cycles were less efficient, the number of cycles required to reach maximum doping was higher, and the n-doping process appeared to be kinetically limited, possibly due to counterion diffusion in the polymer.
A variety of reagents have been used to dope PTs. Iodine and bromine produce high conductivities but are unstable and slowly evaporate from the material. Organic acids, including trifluoroacetic acid, propionic acid, and sulfonic acids produce PTs with lower conductivities than iodine, but with higher environmental stabilities.Oxidative polymerization with ferric chloride can result in doping by residual catalyst, although matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (MALDI-MS) studies have shown that poly(3-hexylthiophene)s are also partially halogenated by the residual oxidizing agent. Poly(3-octylthiophene) dissolved in toluene can be doped by solutions of ferric chloride hexahydrate dissolved in acetonitrile, and can be cast into films with conductivities reaching 1 S/cm. Other, less common p-dopants include gold trichloride and trifluoromethanesulfonic acid.
The extended π-systems of conjugated PTs produce some of the most interesting properties of these materials—their optical properties. As an approximation, the conjugated backbone can be considered as a real-world example of the “electron-in-a-box” solution to the Schrödinger equation; however, the development of refined models to accurately predict absorption and fluorescence spectra of well-defined oligo(thiophene) systems is ongoing.[17] Conjugation relies upon overlap of the π-orbitals of the aromatic rings, which, in turn, requires the thiophene rings to be coplanar (see Figure 2, top).
Figure 2. Conjugated π-orbitals of a coplanar and a twisted substituted PT.
The number of coplanar rings determines the conjugation length—the longer the conjugation length, the lower the separation between adjacent energy levels, and the longer the absorption wavelength. Deviation from coplanarity may be permanent, resulting from mislinkages during synthesis or especially bulky side chains; or temporary, resulting from changes in the environment or binding. This twist in the backbone reduces the conjugation length (see Figure 2, bottom), and the separation between energy levels is increased. This results in a shorter absorption wavelength.
Determining the maximum effective conjugation length requires the synthesis of regioregular PTs of defined length. The absorption band in the visible region is increasingly red-shifted as the conjugation length increases, and the maximum effective conjugation length is calculated as the saturation point of the red-shift. Early studies by ten Hoeve et al. estimated that the effective conjugation extended over 11 repeat units, while later studies increased this estimate to 20 units. More recently, Otsubo et al. synthesized 48- and 96-mer oligothiophenes, and found that the red-shift, while small (a difference of 0.1 nm between the 72- and the 96-mer), does not saturate, meaning that the effective conjugation length may be even longer than 96 units.
A variety of environmental factors can cause the conjugated backbone to twist, reducing the conjugation length and causing an absorption band shift, including solvent, temperature, application of an electric field, and dissolved ions. The absorption band of poly (3-thiophene acetic acid) in aqueous solutions of poly(vinyl alcohol) (PVA) shifts from 480 nm at pH 7 to 415 nm at pH 4. This is attributed to formation of a compact coil structure which can form hydrogen bonds with PVA upon partial deprotonation of the acetic acid group. Chiral PTs showed no induced circular dichroism (ICD) in chloroform, but displayed intense, but opposite, ICDs in chloroform–acetonitrile mixtures versus chloroform–acetone mixtures. Also, a PT with a chiral amino acid side chain displayed moderate absorption band shifts and ICDs, depending upon the pH and the concentration of buffer.
Shifts in PT absorption bands due to changes in temperature result from a conformational transition from a coplanar, rodlike structure at lower temperatures to a nonplanar, coiled structure at elevated temperatures. For example, poly(3-(octyloxy)-4-methylthiophene) undergoes a color change from red–violet at 25 °C to pale yellow at 150 °C. An isosbestic point (a point where the absorbance curves at all temperatures overlap) indicates coexistence between two phases, which may exist on the same chain or on different chains. Not all thermochromic PTs exhibit an isosbestic point: highly regioregular poly(3-alkylthiophene)s (PATs) show a continuous blue-shift with increasing temperature if the side chains are short enough so that they do not melt and interconvert between crystalline and disordered phases at low temperatures
Finally, PTs can exhibit absorption shifts due to application of electric potentials (electrochromism), or to introduction of alkali ions (ionochromism).These effects will be discussed in the context of applications of PTs below.
The asymmetry of 3-substituted thiophenes results in three possible couplings when two monomers are linked between the 2- and the 5-positions. These couplings are:
* 2,5’, or head–tail (HT), coupling
* 2,2’, or head–head (HH), coupling
* 5,5’, or tail–tail (TT), coupling
These three diads can be combined into four distinct triads, shown in Figure 3.
Figure 3.The four possible triads resulting from coupling of 3-substituted thiophenes.
The triads are distinguishable by NMR spectroscopy, and the degree of regioregularity can be estimated by integration.
Elsenbaumer et al. first noticed the effect of regioregularity on the properties of PTs. A regiorandom copolymer of 3-methylthiophene and 3-butylthiophene possessed a conductivity of 50 S/cm, while a more regioregular copolymer with a 2:1 ratio of HT to HH couplings had a higher conductivity of 140 S/cm. Films of regioregular poly(3-(4-octylphenyl)thiophene) (POPT) with greater than 94% HT content possessed conductivities of 4 S/cm, compared with 0.4 S/cm for regioirregular POPT. PATs prepared using Rieke zinc formed “crystalline, flexible, and bronze-colored films with a metallic luster." On the other hand, the corresponding regiorandom polymers produced “amorphous and orange-colored films.” Comparison of the thermochromic properties of the Rieke PATs showed that, while the regioregular polymers showed strong thermochromic effects, the absorbance spectra of the regioirregular polymers did not change significantly at elevated temperatures. This was likely due to the formation of only weak and localized conformational defects.[citation needed] Finally, Xu and Holdcroft demonstrated that the fluorescence absorption and emission maxima of poly(3-hexylthiophene)s occur at increasingly lower wavelengths (higher energy) with increasing HH dyad content. The difference between absorption and emission maxima, the Stokes shift, also increases with HH dyad content, which they attributed to greater relief from conformational strain in the first excited state.
Unsubstituted PTs are conductive after doping, and have excellent environmental stability compared with some other conducting polymers such as polyacetylene, but are intractable and soluble only in solutions like mixtures of arsenic trifluoride and arsenic pentafluoride. However, in 1987 examples of organic-soluble PTs were reported. Elsenbaumer et al., using a nickel-catalyzed Grignard cross-coupling, synthesized two soluble PTs, poly(3-butylthiophene) and poly(3-methylthiophene-'co'-3’-octylthiophene), which could be cast into films and doped with iodine to reach conductivities of 4 to 6 S/cm. Hotta et al. synthesized poly(3-butylthiophene) and poly(3-hexylthiophene) electrochemically (and later chemically), and characterized the polymers in solution and cast into films.The soluble PATs demonstrated both thermochromism and solvatochromism (see above) in chloroform and 2,5-dimethyltetrahydrofuran.
Also in 1987, Wudl et al. reported the syntheses of water-soluble sodium poly(3-thiophenealkanesulfonate)s. In addition to conferring water solubility, the pendant sulfonate groups act as counterions, producing self-doped conducting polymers. Substituted PTs with tethered carboxylic acids, acetic acids, amino acids, and urethanesare also water-soluble.
More recently, poly(3-(perfluorooctyl)thiophene)s soluble in supercritical carbon dioxide were electrochemically and chemically synthesized by Collard et al.Finally, unsubstituted oligothiophenes capped at both ends with thermally-labile alkyl esters were cast as films from solution, and then heated to remove the solublizing end groups. Atomic force microscopy (AFM) images showed a significant increase in long-range order after heating.
Chemical synthesis offers two advantages compared with electrochemical synthesis of PTs: a greater selection of monomers, and, using the proper catalysts, the ability to synthesize perfectly regioregular substituted PTs. While PTs may have been chemically synthesized by accident more than a century ago, the first planned chemical syntheses using metal-catalyzed polymerization of 2,5-dibromothiophene were reported by two groups independently in 1980. Yamamoto et al. used magnesium in tetrahydrofuran (THF) and nickel(bipyridine) dichloride, analogous to the Kumada coupling of Grignard reagents to aryl halides. Lin and Dudek also used magnesium in THF, but with a series of acetylacetonate catalysts (Pd(acac)2, Ni(acac)2, Co(acac)2, and Fe(acac)3).
Later developments produced higher molecular weight PTs than those initial efforts, and can be grouped into two categories based on their structure. Regioregular PTs can be synthesized by catalytic cross-coupling reactions of bromothiophenes, while polymers with varying degrees of regioregularity can be simply synthesized by oxidative polymerization.
The first synthesis of perfectly regioregular PATs was described by McCullough et al. in 1992. As shown in Figure 5 (top),
Figure 5. Cross-coupling methods for preparing regioregular PATs.
selective bromination produces 2-bromo-3-alkylthiophene, which is followed by transmetallation and then Kumada cross-coupling in the presence of a nickel catalyst. This method produces approximately 100% HT–HT couplings, according to NMR spectroscopy analysis of the diads. In the method subsequently described by Rieke et al. in 1993, 2,5-dibromo-3-alkylthiophene is treated with highly reactive “Rieke zinc" to form a mixture of organometallic isomers (Figure 5, bottom). Addition of a catalytic amount of Pd(PPh3)4 produces a regiorandom polymer, but treatment with Ni(dppe)Cl2 yields regioregular PAT in quantitative yield.
While the McCullough and Rieke methods produce structurally homogenous PATs, they require low temperatures, the careful exclusion of water and oxygen, and brominated monomers. In contrast, the oxidative polymerization of thiophenes using ferric chloride described by Sugimoto in 1986 can be performed at room temperature under less demanding conditions. This method has proven to be extremely popular; H.C. Stark's antistatic coating Clevios P is prepared on a commercial scale using ferric chloride (see below).
A number of studies have been conducted in attempts to improve the yield and quality of the product obtained using the oxidative polymerization technique. In addition to ferric chloride, other oxidizing agents, including ferric chloride hydrate, copper perchlorate, and iron perchlorate have also been used successfully to polymerize 2,2’-bithiophene. Slow addition of ferric chloride to the monomer solution produced poly(3-(4-octylphenyl)thiophene)s with approximately 94% H–T content.Precipitation of ferric chloride in situ (in order to maximize the surface area of the catalyst) produced significantly higher yields and monomer conversions than adding monomer directly to crystalline catalyst. Higher molecular weights were reported when dry air was bubbled through the reaction mixture during polymerization. Exhaustive Soxhlet extraction after polymerization with polar solvents was found to effectively fractionate the polymer and remove residual catalyst before NMR spectroscopy. Using a lower ratio of catalyst to monomer (2:1, rather than 4:1) may increase the regioregularity of poly(3-dodecylthiophene)s. Andreani et al. reported higher yields of soluble poly(dialkylterthiophene)s in carbon tetrachloride rather than chloroform, which they attributed to the stability of the radical species in carbon tetrachloride. Higher-quality catalyst, added at a slower rate and at reduced temperature, was shown to produce high molecular weight PATs with no insoluble polymer residue. Laakso et al. used a factorial design to determine that increasing the ratio of catalyst to monomer increased the yield of poly(3-octylthiophene), and claimed that a longer polymerization time also increased the yield.
The mechanism of the oxidative polymerization using ferric chloride has been controversial. Sugimoto et al. did not speculate on a mechanism in their 1986 report. In 1992, Niemi et al. proposed a radical mechanism, shown in Figure 6(top).
Figure 6. Proposed mechanisms for ferric chloride oxidative polymerizations of thiophenes.
They based their mechanism on two assumptions. First, since they observed polymerization only in solvents where the catalyst was either partially or completely insoluble (chloroform, toluene, carbon tetrachloride, pentane, and hexane, and not diethyl ether, xylene, acetone, or formic acid), they concluded that the active sites of the polymerization must be at the surface of solid ferric chloride. Therefore, they discounted the possibilities of either two radical cations reacting with each other, or two radicals reacting with each other, “because the chloride ions at the surface of the crystal would prevent the radical cations or radicals from assuming positions suitable for dimerization.” Second, using 3-methylthiophene as a prototypical monomer, they performed quantum mechanical calculations to determine the energies and the total atomic charges on the carbon atoms of the four possible polymerization species (neutral 3-methylthiophene, the radical cation, the radical on carbon 2, and the radical on carbon 5).
3-methylthiophene
Since the most negative carbon of the neutral 3-methylthiophene is also carbon 2, and the carbon with the highest odd electron population of the radical cation is carbon 2, they concluded that a radical cation mechanism would lead to mostly 2–2, H–H links. They then calculated the total energies of the species with the radicals at the 2 and the 5 carbons, and found that the latter was more stable by 1.5 kJ/mol. Therefore, the more stable radical could react with the neutral species, forming head-to-tail couplings as shown in Figure 6 (top).
Andersson et al. offered an alternative mechanism in the course of their studies of the polymerization of 3-(4-octylphenyl)thiophene with ferric chloride, where they found a high degree of regioregularity when the catalyst was added to the monomer mixture slowly. They concluded that, given the selectivity of the couplings, and the strong oxidizing conditions, the reaction could proceed via a carbocation mechanism (Figure 6, middle).
The radical mechanism was directly challenged in a short communication in 1995, when Olinga and François noted that thiophene could be polymerized by ferric chloride in acetonitrile, a solvent in which the catalyst is completely soluble. Their analysis of the kinetics of thiophene polymerization also seemed to contradict the predictions of the radical polymerization mechanism. Barbarella et al. studied the oligomerization of 3-(alkylsulfanyl)thiophenes, and concluded from their quantum mechanical calculations, and considerations of the enhanced stability of the radical cation when delocalized over a planar conjugated oligomer, that a radical cation mechanism analogous to that generally accepted for electrochemical polymerization was more likely (Figure 6, bottom). Given the difficulties of studying a system with a heterogeneous, strongly oxidizing catalyst that produces difficult to characterize rigid-rod polymers, the mechanism of oxidative polymerization is by no means decided. However, the radical cation mechanism shown in Figure 6 is generally accepted as the most likely route for PT synthesis.
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Figure 9. Chiral PT synthesized by Yashima and Goto.
In the course of their studies of the optical properties of chiral PTs, Yashima and Goto found that a PT with a chiral primary amine (Figure 9) was sensitive to chiral amino alcohols, producing mirror-image-split ICD responses in the π–transition region.This was the first example of chiral recognition by PTs using a chiral detection method (CD spectroscopy). This distinguished it from earlier work by Lemaire et al. who used an achiral detection method (cyclic voltammetry) to detect incorporation of chiral dopant anions into an electrochemically polymerized chiral PT.
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Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
Bewise Inc. www.tool-tool.com
ようこそＢｅｗｉｓｅ Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな
情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。
弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、
豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。
弊社は各領域に供給できる内容は：
（１）精密ＨＳＳエンド・ミルのＲ＆Ｄ
（２）Carbide Cutting tools設計
（３）鎢鋼エンド・ミル設計
（４）航空エンド・ミル設計
（５）超高硬度エンド・ミル
（６）ダイヤモンド・エンド・ミル
（７）医療用品エンド・ミル設計
（８）自動車部品＆材料加工向けエンド・ミル設計
弊社の製品の供給調達機能は：
（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計
（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給
（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給
（４）オートメーション整備調達
（５）スポット対応～流れ生産対応
弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。
Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.
BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.
BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.
人工合成金刚石臭氧脱石墨新工艺的研究www.tool-tool.com
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Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.
人工合成金刚石，在现代工业中占有重要地位，据不完全统计，近几十年来，我国人工合成金刚石，年产量约为5~6亿克拉，居世界3-4位。
在人工合成金刚石过程中，金刚石的提纯，特别是金刚石颗粒表面去石墨是一个非常关键的环节。据报道，目前常用去石墨的方法是用HClO4、 HS2SO4+HNO3等。这些方法，虽然能有效地去掉金刚石颗粒表面的石墨，但由此带来的环境污染，特别是对操作人员的健康的影响非常严重。因此，不少人为解决此问题作了很大的努力，如废气吸收等，但仍不能从根本上解决问题。针对这一情况，作者研究了一种以臭氧化气体代替酸煮工艺，从而从根本上解决了 Cl2、NO2对环境的污染和对操作人员身体健康的影响。
臭氧去除人造金刚石颗粒表面石墨的原理是基于臭氧在常温下极不稳定，易分解成O2+O，而原子态O的活性很高，在200℃以下，即可与C反应，其反应式为 2O3+C（石墨）=CO2+2O2。从反应付产物来看，CO2+2O2对环境和人体无影响。用此法对2000克拉金刚石进行了脱石墨处理，效果良好，其产品质量达到或超过酸处理结果。
经Ca(OH)2水溶液鉴定，实际上O3在105℃便与石墨开始作用。表1是O3 和纯石墨的反应条件及结果。由表可见O3在120℃与石墨有较强的反应，使装料减重0.9375克，约占总料重的16.7%，平均每克石墨耗臭氧量为 8.5克，与按上述反应式，计算出的臭氧耗量8克O3/克石墨非常接近，仅为理论值的1.06倍，可见O3的利用率是很高的。
但当臭氧和含10%石墨的金刚石料反应时，情况有所变化，其反应条件和结果示于表2中。由表2中可以看出下列结果：1）在105℃时，O3的确与金刚石中的石墨发生反应，且随着反应温度和O3浓度的增加，反应速度也增加；2）当O3和石墨反应时，随反应温度和气体中O3浓度的增加，O3利用率变化不大，约为理论值的2倍。因为这是气—固界面反应，在相同O3流量下，O3同纯石墨料的接触机率比金刚石料中石墨接触机率大，以及金刚石料进行实验，另外，由于臭氧发生器与去石墨反应器尺寸的限制以及试图获得更多的反应信息，故将200克金刚石料分十三次进行实验，其中部分实验的条件与结果见表3。由表3可见，当臭氧化气体流速增加时，反应速度增加，而臭氧耗量却有所降低，仅为理论值的1.75倍，却为14克O3/克石墨，这可能是因为随着臭氧化气体流速的增加，臭氧与石墨的接触机率加大所致。
成本计算，按每克石墨臭氧14克计算，每克金刚石耗资为1分人民币。经进一步改进反应器结构，每克石墨耗臭氧8.4克，按此结果计算，每克金刚石耗资为 0.66分人民币。另外，即使按最差的结果，即每克石墨耗臭氧22克，每克金刚石耗资1.7分人民币。如果用酸处理石墨，按有关报道，每3000克金刚石料耗资5元，耗电费2.6元，总共人民币7.5元，平均每克金刚石耗资为0.25分人民币，小于臭氧处理结果。
环境治理费或设备折旧费，据文献报道，年产960000克拉的金刚石厂，环境治理费每克金刚石需5分人民币，一年的治理费9600元，而臭氧设备折旧费一年约6000~7000元，平均每克金刚石耗资3.6分人民币。把处理费和设备折旧费相加，臭氧处理每克金刚石耗资为4.2~5.3分人民币，而酸处理工艺为5.285分人民币。这一结果至少可以说明，用臭氧处理不比酸处理成本高。更重要的是臭氧处理的付产物为CO2+O2，对大气无任何污染，对人体无任何损害，而且操作轻松。而用酸处理，尽管经过吸收剂吸收，但仍有小量酸雾放在大气中，特别是操作人员要遭受Cl2或NO2之苦。
上述为初步结果，但它毕竟说明了一个重要事实，即用臭氧可去除人造金刚石料中的石墨，而且经进一步研究，在成本上有可能优于酸处理工艺至少是相当。这一技术的成功，不仅为我国人工合成金刚石工业的发展，从根本上解决了环境污染问题，而且，减轻了操作人员的劳动强度，维护了身体健康。
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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.
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人工合成金刚石，在现代工业中占有重要地位，据不完全统计，近几十年来，我国人工合成金刚石，年产量约为5~6亿克拉，居世界3-4位。
在人工合成金刚石过程中，金刚石的提纯，特别是金刚石颗粒表面去石墨是一个非常关键的环节。据报道，目前常用去石墨的方法是用HClO4、 HS2SO4+HNO3等。这些方法，虽然能有效地去掉金刚石颗粒表面的石墨，但由此带来的环境污染，特别是对操作人员的健康的影响非常严重。因此，不少人为解决此问题作了很大的努力，如废气吸收等，但仍不能从根本上解决问题。针对这一情况，作者研究了一种以臭氧化气体代替酸煮工艺，从而从根本上解决了 Cl2、NO2对环境的污染和对操作人员身体健康的影响。
臭氧去除人造金刚石颗粒表面石墨的原理是基于臭氧在常温下极不稳定，易分解成O2+O，而原子态O的活性很高，在200℃以下，即可与C反应，其反应式为 2O3+C（石墨）=CO2+2O2。从反应付产物来看，CO2+2O2对环境和人体无影响。用此法对2000克拉金刚石进行了脱石墨处理，效果良好，其产品质量达到或超过酸处理结果。
经Ca(OH)2水溶液鉴定，实际上O3在105℃便与石墨开始作用。表1是O3 和纯石墨的反应条件及结果。由表可见O3在120℃与石墨有较强的反应，使装料减重0.9375克，约占总料重的16.7%，平均每克石墨耗臭氧量为 8.5克，与按上述反应式，计算出的臭氧耗量8克O3/克石墨非常接近，仅为理论值的1.06倍，可见O3的利用率是很高的。
但当臭氧和含10%石墨的金刚石料反应时，情况有所变化，其反应条件和结果示于表2中。由表2中可以看出下列结果：1）在105℃时，O3的确与金刚石中的石墨发生反应，且随着反应温度和O3浓度的增加，反应速度也增加；2）当O3和石墨反应时，随反应温度和气体中O3浓度的增加，O3利用率变化不大，约为理论值的2倍。因为这是气—固界面反应，在相同O3流量下，O3同纯石墨料的接触机率比金刚石料中石墨接触机率大，以及金刚石料进行实验，另外，由于臭氧发生器与去石墨反应器尺寸的限制以及试图获得更多的反应信息，故将200克金刚石料分十三次进行实验，其中部分实验的条件与结果见表3。由表3可见，当臭氧化气体流速增加时，反应速度增加，而臭氧耗量却有所降低，仅为理论值的1.75倍，却为14克O3/克石墨，这可能是因为随着臭氧化气体流速的增加，臭氧与石墨的接触机率加大所致。
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人工合成13C石墨和石墨烯www.tool-tool.com
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近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室固态量子信息实验室的博士生蔡伟伟赴美国德克萨斯大学奥斯丁分校Rodney Ruoff教授的研究小组合作研究期间，在Rodney Ruoff教授和陈东敏研究员的指导下，开发出一套化学气相沉积仪(CVD)，相关成果发表在《科学》杂志上。在这套沉积仪的基础上首次制备出可以媲美 HOPG的高品质13C同位素合成石墨，其中同位素13C和12C的比例在1%至99.5%可调。
石墨烯(graphene)作为碳家族中又一种新的材料，它是由单层六角元胞(等角六边形)碳原子组成。这种材料具有丰富而新奇的物理现象。比如，石墨烯是一种零带隙半金属/半导体材料，具有比硅高很多的载流子迁移率。近来观察到的显著的量子霍尔效应证实了，即使在室温下载流子在这种材料中的平均自由程和相干长度也可以达到微米级。此外，石墨烯还可以被应用在复合材料、电池/超级电容、储氢材料、场发射材料以及超灵敏传感器等领域。因此，众多科研人员正在研究如何制备和表征其物理、化学、机械性能。
通过各种方法，蔡伟伟及其指导教师还进一步把13C-石墨解离成13C-石墨烯及其衍生物13C-氧化石墨烯。这一新材料的出现为研究石墨烯的物理、化学性能提供一个新的平台。例如，通过分析这种材料的二维13C-固相核磁共振谱(2D 13C-Solid State NMR)，他们揭示了争议已久的氧化石墨烯化学结构。该研究成果对石墨稀的化学制备和氧化石墨烯的应用具有重大意义。相关结果发表在9月26日出版的《科学》杂志上。另外，该材料也有助于研究石墨烯中的电输运性质，包括声子和核自旋对电输运的影响。目前，进一步的研究正在与物理所极端条件实验室的合作下展开。（来源：中科院物理研究所）
歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、航空機械鉸刀、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！
BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan
Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
Bewise Inc. www.tool-tool.com
ようこそＢｅｗｉｓｅ Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな
情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。
弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、
豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。
弊社は各領域に供給できる内容は：
（１）精密ＨＳＳエンド・ミルのＲ＆Ｄ
（２）Carbide Cutting tools設計
（３）鎢鋼エンド・ミル設計
（４）航空エンド・ミル設計
（５）超高硬度エンド・ミル
（６）ダイヤモンド・エンド・ミル
（７）医療用品エンド・ミル設計
（８）自動車部品＆材料加工向けエンド・ミル設計
弊社の製品の供給調達機能は：
（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計
（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給
（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給
（４）オートメーション整備調達
（５）スポット対応～流れ生産対応
弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。
Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.
BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.
BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.
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石墨烯(graphene)作为碳家族中又一种新的材料，它是由单层六角元胞(等角六边形)碳原子组成。这种材料具有丰富而新奇的物理现象。比如，石墨烯是一种零带隙半金属/半导体材料，具有比硅高很多的载流子迁移率。近来观察到的显著的量子霍尔效应证实了，即使在室温下载流子在这种材料中的平均自由程和相干长度也可以达到微米级。此外，石墨烯还可以被应用在复合材料、电池/超级电容、储氢材料、场发射材料以及超灵敏传感器等领域。因此，众多科研人员正在研究如何制备和表征其物理、化学、机械性能。
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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.
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石墨烯比其他材料更牢固www.tool-tool.com
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据国外媒体报道，美国哥伦比亚大学的一支物理学研究小组日前宣布，大量的试验结果显示，发现于2004年的石墨烯是现在世界上已知的最为牢固的材料。科学家们已将这一研究成果发表在了新近出版的《科学》（Science）杂志上。
石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料，是碳的二维结构。这种石墨晶体薄膜的厚度只有0.335纳米，把20万片薄膜叠加到一起，也只有一根头发丝那么厚。它是2004年由曼彻斯特大学的科斯提亚•诺沃谢夫和安德烈•盖姆小组首先发现的。
哥伦比亚大学的物理学家对石墨烯的机械特性进行了全面的研究。在试验过程中，他们选取了一些之间在10—20微米的石墨烯微粒作为研究对象。研究人员先是将这些石墨烯样品放在了一个表面被钻有小孔的晶体薄板上，这些孔的直径在1—1.5微米之间。之后，他们用金刚石制成的探针对这些放置在小孔上的石墨烯施加压力，以测试它们的承受能力。
研究人员发现，在石墨烯样品微粒开始碎裂前，它们每100纳米距离上可承受的最大压力居然达到了大约2.9微牛。据科学家们测算，这一结果相当于要施加55牛顿的压力才能使1米长的石墨烯断裂。如果物理学家们能制取出厚度相当于普通食品塑料包装袋的（厚度约100纳米）石墨烯，那么需要施加差不多两万牛的压力才能将其扯断。换句话说，如果用石墨烯制成包装袋，那么它将能承受大约两吨重的物品。
哥伦比亚大学的物理学家们还强调，除了异常的牢固之外，石墨烯还具有奇特一系列独一无二的特性。据悉，石墨烯还是目前已知的导电性能最出色的材料，这使其在微电子领域极具应用潜力。有专家指出，如果用石墨烯制造微型晶体管将能够大幅度提升计算机的运算速度。（来源：网易探索 伊万）
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BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan
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石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料，是碳的二维结构。这种石墨晶体薄膜的厚度只有0.335纳米，把20万片薄膜叠加到一起，也只有一根头发丝那么厚。它是2004年由曼彻斯特大学的科斯提亚•诺沃谢夫和安德烈•盖姆小组首先发现的。
哥伦比亚大学的物理学家对石墨烯的机械特性进行了全面的研究。在试验过程中，他们选取了一些之间在10—20微米的石墨烯微粒作为研究对象。研究人员先是将这些石墨烯样品放在了一个表面被钻有小孔的晶体薄板上，这些孔的直径在1—1.5微米之间。之后，他们用金刚石制成的探针对这些放置在小孔上的石墨烯施加压力，以测试它们的承受能力。
研究人员发现，在石墨烯样品微粒开始碎裂前，它们每100纳米距离上可承受的最大压力居然达到了大约2.9微牛。据科学家们测算，这一结果相当于要施加55牛顿的压力才能使1米长的石墨烯断裂。如果物理学家们能制取出厚度相当于普通食品塑料包装袋的（厚度约100纳米）石墨烯，那么需要施加差不多两万牛的压力才能将其扯断。换句话说，如果用石墨烯制成包装袋，那么它将能承受大约两吨重的物品。
哥伦比亚大学的物理学家们还强调，除了异常的牢固之外，石墨烯还具有奇特一系列独一无二的特性。据悉，石墨烯还是目前已知的导电性能最出色的材料，这使其在微电子领域极具应用潜力。有专家指出，如果用石墨烯制造微型晶体管将能够大幅度提升计算机的运算速度。（来源：网易探索 伊万）
歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、航空機械鉸刀、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！
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Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
Bewise Inc. www.tool-tool.com
ようこそＢｅｗｉｓｅ Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな
情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。
弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、
豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。
弊社は各領域に供給できる内容は：
（１）精密ＨＳＳエンド・ミルのＲ＆Ｄ
（２）Carbide Cutting tools設計
（３）鎢鋼エンド・ミル設計
（４）航空エンド・ミル設計
（５）超高硬度エンド・ミル
（６）ダイヤモンド・エンド・ミル
（７）医療用品エンド・ミル設計
（８）自動車部品＆材料加工向けエンド・ミル設計
弊社の製品の供給調達機能は：
（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計
（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給
（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給
（４）オートメーション整備調達
（５）スポット対応～流れ生産対応
弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。
Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.
BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.
BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.
首次发现石墨烯内部电子特性www.tool-tool.com
32bW
Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.
美国科学家在新一期英国《自然—物理学》（Nature Physics）杂志上报告说，他们借助先进的光学设备，第一次发现了纯碳物质——石墨烯的一些内部特性，这将有助于进一步认识这种可作为新型材料的物质。
科学家在4年前发现了石墨烯这种纯碳物质，其结构形式是以单层的碳原子排列在蜂巢结构的晶格中。由于传统的光谱学分析几乎无法研究这种极薄的“碳膜”，因此自发现这种物质后，科学家对它的光学和电子特性一直知之甚少。
来自美国加州大学圣迭戈分校等机构的科学家介绍说，正常情况下，红外线和可见光能够帮助科学家发现物质的许多电子特性。但对于厚度只有一个碳原子大小的石墨烯来说，其薄层可吸收的光极少，因此很难根据石墨烯对光的吸收情况来了解它的电子特性。
要想研究石墨烯，就必须使用非常强的光源。科学家借助了美国劳伦斯伯克利国家实验室的 “先进光源（ALS）”电子同步加速器。这个加速器产生的光辐射亮度相当于医学上X射线强度的1亿倍。科学家利用这一强光源观测发现，石墨烯中的电子不仅与蜂巢晶格之间相互作用强烈，而且电子和电子之间也有很强的相互作用。
研究小组在报告中说，从光学角度来说，石墨烯是一种“透明”的导体，可以用来替代现在的液晶显示材料。目前的液晶显示器利用的是以铟为基础的金属氧化物薄膜，而铟这种金属十分稀有，预计在未来十年内就可能出现供应短缺。另外，与目前电脑、手机等电子产品的重要原材料硅相比，石墨烯也具有诸多优势，因此它将来有望取代硅，在电子产品生产中得到广泛应用。（来源：新华网 张忠霞）
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科学家在4年前发现了石墨烯这种纯碳物质，其结构形式是以单层的碳原子排列在蜂巢结构的晶格中。由于传统的光谱学分析几乎无法研究这种极薄的“碳膜”，因此自发现这种物质后，科学家对它的光学和电子特性一直知之甚少。
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生产高质量石墨烯薄片的新方法www.tool-tool.com
34wS
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只有一原子厚的石墨烯薄片一直很难制备。美国布鲁克海文国家实验室最近找到了一种生产高质量石墨烯薄片的方法。研究结果刊登于近期出版的《自然—物理学》（Nature Physics）杂志上。
以前的石墨烯薄片制造方法各有缺陷。最普通的是微机械分离法，直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来。另一种获取的方法取向附生法则是利用生长基质的原子结构“种”出石墨烯，但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀，且石墨烯和基质之间的黏合会影响碳层的特性。
布鲁克海文的新技术基于上述第二种方法。他们使用的基质是稀有金属钌。一开始，研究者让碳原子在1150℃下渗入钌。冷却到－850℃后，之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面。镜片形状的单层的碳原子“孤岛”布满了整个基质表面。最终它们可长成完整的一层石墨烯。第一层覆盖80%后，第二层开始生长。底层的石墨烯会与钌强烈反应，而第二层后就几乎与钌完全分离，只剩下弱电连接。这第二层保留了石墨烯固有的电子结构，表现令人满意。
石墨烯材料是电子业的希望之星，也是最近几年科学研究的热点。比如它的载流子迁移率高，电子可相当自由地移动其中；还可与单个气体分子反应，这让它适于充当感受器的探测材料。（来源：科技日报 高博）
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只有一原子厚的石墨烯薄片一直很难制备。美国布鲁克海文国家实验室最近找到了一种生产高质量石墨烯薄片的方法。研究结果刊登于近期出版的《自然—物理学》（Nature Physics）杂志上。
以前的石墨烯薄片制造方法各有缺陷。最普通的是微机械分离法，直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来。另一种获取的方法取向附生法则是利用生长基质的原子结构“种”出石墨烯，但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀，且石墨烯和基质之间的黏合会影响碳层的特性。
布鲁克海文的新技术基于上述第二种方法。他们使用的基质是稀有金属钌。一开始，研究者让碳原子在1150℃下渗入钌。冷却到－850℃后，之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面。镜片形状的单层的碳原子“孤岛”布满了整个基质表面。最终它们可长成完整的一层石墨烯。第一层覆盖80%后，第二层开始生长。底层的石墨烯会与钌强烈反应，而第二层后就几乎与钌完全分离，只剩下弱电连接。这第二层保留了石墨烯固有的电子结构，表现令人满意。
石墨烯材料是电子业的希望之星，也是最近几年科学研究的热点。比如它的载流子迁移率高，电子可相当自由地移动其中；还可与单个气体分子反应，这让它适于充当感受器的探测材料。（来源：科技日报 高博）
歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、航空機械鉸刀、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！
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锂离子电池负极材料www.tool-tool.com
34wS
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目前，锂离子电池所采用的负极材料一般都是碳素材料，如石墨、软碳（如焦炭等）、硬碳等。正在探索的负极材料有氮化物、PAS、锡基氧化物、锡基氧化物、锡合金，以及纳米负极材料等。作为锂离子电池负极材料要求具有以下性能：
（1）锂离子在负极基体中的插入氧化还原电位尽可能低，接近金属锂的电位，从而使电池的输出电压高；
（2）在基体中大量的锂能够发生可逆插入和脱插以得到高容量密度，即可逆的x值尽可能大；
（3）在插入/脱插过程中，锂的插入和脱插应可逆且主体结构没有或很少发生变化，这样尽可能大；
（4）氧化还原电位随 x的变化应该尽可能少，这样电池的电压不会发生显著变化，可保持较平稳的充电和放电；
（5）插入化合物应有较好的电导率和离子电导率，这样可减少极化并能进行大电流充放电；
（6）主体材料具有良好的表面结构，能够与液体电解质形成良好的 SEI 膜；
（7）插入化合物在整个电压范围内具有良好的化学稳定性，在形成 SEI 膜后不与电解质等发生反应；
（8）锂离子在主体材料中有较大的扩散系数，便于快速充放电；
（9）从实用角度而言，主体材料应该便宜，对环境无污染。
一 、碳负极材料
碳负极锂离子电池在安全和循环寿命方面显示出较好的性能，并且碳材料价廉、无毒，目前商品锂离子电池广泛采用碳负极材料。近年来随着对碳材料研究工作的不断深入，已经发现通过对石墨和各类碳材料进行表面改性和结构调整，或使石墨部分无序化，或在各类碳材料中形成纳米级的孔、洞和通道等结构，锂在其中的嵌入－脱嵌不但可以按化学计量 LiC6 进行，而且还可以有非化学计量嵌入－脱嵌，其比容量大大增加，由 LiC6 的理论值 372mAh/g 提高到 700mAh/g～1000mAh/g，因此而使锂离子电池的比能量大大增加。
目前，已研究开发的锂离子电池负极材料主要有：石墨、石油焦、碳纤维、热解炭、中间相沥青基炭微球（MCMB）、炭黑、玻璃炭等，其中石墨和石油焦最有应用价值。
石墨类碳材料的插锂特性是：
（1）插锂电位低且平坦，可为锂离子电池提供高的、平稳的工作电压。大部分插锂容量分布在 0.00~0.20V 之间(vs. Li+/Li)；（2）插锂容量高，LiC6的理论容量为 372mAh.g-1;（3）与有机溶剂相容能力差，易发生溶剂共插入，降低插锂性能。
石油焦类碳材料的插、脱锂的特性是：
（1）起始插锂过程没有明显的电位平台出现；（2）插层化合物 LixC6的组成中，x=0.5左右，插锂容量与热处理温度和表面状态有关；（3）与溶剂相容性、循环性能好。
根据石墨化程度，一般碳负极材料分成石墨、软碳、硬碳。
1、石墨
石墨材料导电性好，结晶度较高具有良好的层状结构，适合锂的嵌入-脱嵌，形成锂-石墨层间化合物，充放电容量可达 300mAh.g-1以上，充放电效率在 90%以上，不可逆容量低于 50mAh.g-1。锂在石墨中脱嵌反应在 0~0.25V 左右，具有良好的充放电平台，可与提供锂源的正极材料钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂等匹配，组成的电池平均输出电压高，是目前锂离子电池应用最多的负极材料。石墨包括人工石墨和天然石墨两大类。
（1）人工石墨
人工石墨是将易石墨化炭（如沥青焦炭）在 N2 气氛中于 1900~2800℃经高温石墨化处理制得。常见人工石墨有中间相碳微球（MCMB）和石墨纤维。
MCMB是高度有序的层面堆积结构，可由煤焦油（沥青）或石油渣油制得。在700℃以下热解炭化处理时，锂的嵌入容量可达 600mAh.g-1以上，但不可逆容量较高。在1000℃以上热处理时，MCMB石墨化程度提高，可逆容量增大。通常石墨化温度控制在 2800℃以上，可逆容量可达 300mAh.g-1，不可逆容量小于 10%。
气相沉积石墨纤维是一种管状中空结构，具有 320mAh.g-1以上的放电比容量和 93%的首次充放电效率，可大电流放电，循环寿命长，但制备工艺复杂，成本较高。
（2）天然石墨
天然石墨是一种较好的负极材料，其理论容量为372Amh/g, 形成LiC6 的结构，可逆容量、充放电效率和工作电压都较高。石墨材料有明显的充、放电平台，且放电平台对锂电压很低，电池输出电压高。天然石墨有无定形石墨和磷片石墨两种。无定形石墨纯度低。可逆比容量仅260mAh.g-1,不可逆比容量在100mAh.g-1以上。磷片石墨可逆比容量仅 300~350mAh.g-1,不可逆比容量低于50mAh.g-1以上。天然石墨由于结构完整，嵌锂位置多，所以容量较高，是非常理想的锂离子电池负极材料。其主要的缺点是对电解质敏感、大电流充放电性能差。在放电的过程中，在负极表面由于电解质或有机溶剂化学反应会形成一层固体电解质界面（Solid Electrolyte Interface, SEI）膜, 另外锂离子插入和脱插的过程中，造成石墨片层体积膨胀和收缩，也容易造成石墨粉化，所以天然石墨的不可逆容量较高，循环寿命有待进一步提高。
（3）改性石墨
通过石墨改性，如在石墨表面氧化、包覆聚合物热解炭，形成具有核-壳结构的复合石墨，可以改善石墨的充放电性能和循环性能。
通过石墨表面氧化，可以降低 Li/LiC6 电池的不可逆容量，提高电池的循环寿命，可逆容量可以达到446mAh.g-1(Li1.2C6),石墨材料的氧化剂可选择 HNO3,O3,H2O2,NO+,NO2+等。石墨氟化可在高温下用氟蒸气与石墨直接反应，得到(CF)n和(C2F)n，也可以在 Lewis酸（如HF）存在时，于 100℃进行氟化得到 CxFn。碳材料经氧化或氟化处理后的容量都会有所提高。
（4）石墨化碳纤维
气相生长碳纤维 VGCF是以碳氢化合物为原料制备的负极材料，在 2800℃处理的 VGCF容量高，结构稳定。
中间相沥青碳纤维（MCF）。3000℃处理的 MCF，其中心肯有层状组织的辐射状晶体结构，与石焦油一样属乱层石墨结构，它具有高的比容量和库仑效率。
碳纤维的结构不同，嵌锂性能也不同，其中具有经向结构的碳纤维的充放电性能最好，同心结构的碳纤维易发生与溶剂分子共嵌入现象。因此，石墨化的沥青基碳纤维的性能优于天然鳞状石墨。
石墨在达到最大嵌锂限度（即LiC6）时的体积只增加 10%左右。因此，石墨在反复嵌入-脱出锂过程中能保持电极尺寸稳定，使碳电极有良好的循环性能。石墨也存在一些不足，如对电解液选择性强，只能在某些电解液中才有良好的电极性能；耐过充过放电性能差，Li+在石墨中扩散系数小，不利于快速充放电等。
因此有必要对石墨改性，现已合成中间相碳微球（MCMB）、无定形碳（有机物热碳）、包覆石墨等，它们的充放电性能较石墨有显著的改善。
2、软碳
软碳即易石墨化碳，是指在 2500℃以上的高温下能石墨化的无定形碳。软碳的结晶度（即石墨化度）低，晶粒尺寸小，晶面间距较大，与电解液的相容性好，但首次充放电的不可逆容量较高，输出电压较低，无明显的充放电平台电位。常见的软碳有石油焦、针状焦、碳纤维、碳微球等。
3、硬碳
硬碳是指难石墨化碳，是高分子聚合物的热解碳。这类碳在 2500℃以上的高温也难以石墨化，常见的硬碳有树脂碳（酚醛树脂、环氧树脂、聚糠醇 PFA-C等）、有机聚合物热解碳（PVA、PVC、PVDF、PAN等）、碳黑（乙炔黑）。 硬碳的偖锂容量很大（500~1000mAh.g-1）,但它们也有明显的缺点，如首次充、放电效率低，无明显的充放电平台以及因含杂质原子 H 而引起的很大的电位滞后等。
二、非碳负极材料料
1、氮化物
锂过渡金属氮化物具有很好的离子导电性、电子导电性和化学稳定性，用作锂离子电池负极材料，其放电电压通常在 1.0V 以上。电极的放电比容量、循环性能和充、放电曲线的平稳性因材料的种类不同而存在很大差异。如 Li3FeN2用作LIB负极时，放电容量为 150mAh/g、放电电位在 1.3V(vs Li/Li+)附近，充、放电曲线非常平坦，无放电滞后，但容量有明显衰减。Li3-xCoxN具有 900mAh/g的高放电容量，放电电位在 1.0V左右，但充、放电曲线不太平稳，有明显的电位滞后和容量衰减。目前来看，这类材料要达到实际应用，还需要进一步深入研究。
氮化物体系属反萤石(CaF2)或Li3N结构的化合物，具有良好的离子导电性，电极电位接近金属锂，可用作锂离子电极的负极。
反萤石结构的Li-M-N(M为过渡金属)化合物如Li7MnN4和Li3FeN2可用陶瓷法合成。即将过渡金属氧化物和锂氮化物（MxNx+Li3N）在 1%H2+99%N2气氛中直接反应，也可以通过 Li3N与金属粉末反应。Li7MnN4和 Li3FeN2都有良好的可逆性和高的比容量（分别为 210和150mAh.g-1）。Li7MnN4在充放电过程中，过渡金属价态发生变化来保持电中性，该材料比容量比较低，约 200mAh/g，但循环性能良好，充放电电压平坦，没有不可逆容量，特别是这种材料作为锂离子电池负极时，可以采用不能提供锂源的正极材料与其匹配用于电池。
Li3-xCoxN属于 Li3N结构锂过渡金属氮化物（其通式为 Li3-xMxN，M 为 Co、Ni、Cu），该材料比容量高，可达到 900mAh/g，没有不可逆容量，充放电电压平均为0.6V左右，同时也能够与不能提供锂源的正极材料匹配组成电池，目前这种材料嵌锂、脱锂的机理及其充放电性能还有待进一步研究。
2、锡基负极材料
(1) 锡氧化物
锡的氧化物包括氧化亚锡、氧化锡和其混合物，都具有一定的可逆偖锂能力，偖锂能力比石墨材料高，可达 500mAh/g以上，但首次不可逆容量也较大。SnO/SnO2用作负极具有比容量高、放电电位比较低(在 0.4~0.6V vs Li/Li+附近)的优点。但其首次不可逆容量损失大、容量衰减较快，放电电位曲线不太平稳。SnO/SnO2因制备方法不同电化学性能有很大不同。如低压化学气相沉积法制备的SnO2可逆容量为 500mAh/g以上，而且循环寿命比较理想，100 次循环以后也没有衰减。而SnO以及采用溶胶-凝胶法经简单加热制备的 SnO2 的循环性能都不理想。
在SnO(SnO2)中引入一些非金属、金属氧化物，如B、Al、Ge、Ti、Mn、Fe等并进行热处理，可以得到无定型的复合氧化物称为非晶态锡基复合氧化物(Amorphous Tin-based Composite Oxide 简称为 ATCO), 其可逆容量可达600mAh/g以上 ，体积比容量大于 2200mAh/cm3 ， 是 目 前 碳 材 料 负 极（500~1200mAh/cm3）的二倍以上，显示出应用前景。该材料目前的问题是首次不可逆容量较高，充放电循环性能也有待进一步改进。
(2) 锡复合氧化物
用于锂离子电池负极的锡基复合氧化物的制备方法是：将SnO,B2O3,P2O5按一定化学计量比混合，于1000℃下通氧烧结，快速冷凝形成非晶态化合物，其化合物的组成可表示为 SnBxPyOz (x=0.4~0.6,y=0.6~0.4,z=(2+3x-5y)/2), 其中锡是 Sn2+。与锡的氧化物(SnO/SnO2)相比锡基复合氧化物的循环寿命有了很大的提高，但仍然很难达到产业化标准。
(3) 锡合金
某些金属如 Sn、Si、Al等金属嵌入锂时，将会形成含锂量很高的锂-金属合金。如Sn的理论容量为990mAh/cm3，接近石墨的理论体积比容量的 10 倍。为了降低电极的不可逆容量，又能保持负极结构的稳定，可以采用锡合金作锂离子电极负极，其组成为：25%Sn2Fe+75%SnFe3C。Sn2Fe 为活性颗粒，它可以与金属锂形成合金，SnFe3C为非活性颗粒，它可在电极循环过程中保持电极的基本骨架。这种锡合金的体积比容量是石墨材料的两倍。用 25%Sn2Fe+75%SnFe3C 构成的电极可以获得 1600mAh.g-1的可逆容量，表现出良好的循环性能。
合金负极材料的主要问题首次效率较低及循环稳定性问题，必须解决负极材料在反复充放电过程中的体积效应造成电极结构破坏。单纯的金属材料负极循环性能很差，安全性也不好。采用合金负极与其他柔性材料复合有望解决这些问题。
3、锂钛复合氧化物
用来作锂离子电池负极的锂钛复合氧化物主要是 Li4Ti5O12,其制备方法主要有：高温固相合成法、溶胶-凝胶法等。
（1）高温固相合成法
按一定计量的 TiO2,LiCO3混匀研磨，在空气气氛下于 1000℃保温 26h 冷至室温即得 Li4Ti5O12。
将TiO2, LiOH.H2O混匀研磨，在空气气氛下于 700℃保温 24h 后冷却至室温
得目标产品。
（2）溶胶-凝胶法
LiOH 钛酸四丁酯 水 冰醋酸 无水乙醇
混合
溶胶
烘干
凝胶
热处理 产物
4、纳米碳管
纳米碳管是近年来发现的一种新型碳晶体材料，它是一种直径几纳米至几十纳米，长度为几十纳米至几十微米的中空管，其性能如下：
纳碳米管的电性能
比表面积/m2
首次充电容量
首次放电容量
不可逆容量
首次充电效率
（mAh.g- 1）
（mAh.g-1）
（mAh.g-1）
%
170.4
1049
223.1
825.9
21.2
纳米管的制备有直流电弧法和催化热解法。
催化热法是将 20%H2+80%CH4混合气体在Ni+Al2O3的催化剂颗粒上于500℃热解，将热解的样品研磨后，加入热硝酸（80℃）浸泡 48h 以除去碳管中的催化剂，用水反复洗涤过滤，直至洗涤液的 PH=6，过滤后的样品于 160℃烘干。
直流电弧法是以高纯石墨棒为电极，在氩气保护下，在密闭电弧炉中，通过打电弧，所得产物为含有 C60系列产品的纳米碳管。通过化学氧化法可分离出纳米碳管。
纳米负极材料主要是希望利用材料的纳米特性,减少充放电过程中体积膨胀和收缩对结构的影响,从而改进循环性能。实际应用表明:纳米特性的有效利用可改进这些负极材料的循环性能,然而离实际应用还有一段距离。关键原因是纳米粒子随循环的进行而逐渐发生结合,从而又失去了纳米粒子特有的性能,导致结构被破坏,可逆容量发生衰减。此外，纳米材料的高成本也成为限制其应用的一大障碍。
总之，在锂离子电池负极材料中，石墨类碳负极材料以其来源广泛，价格便宜，一直是负极材料的主要类型。除石墨化中间相碳微球（MCMB）、低端人造石墨占据小部分市场份额外，改性天然石墨正在取得越来越多的市场占有率。非碳负极材料具有很高的体积能量密度，越来越引起引起科研工作者兴趣，但是也存在着循环稳定性差，不可逆容量较大，以及材料制备成本较高等缺点，至今未能实现产业化。负极材料的发展趋势是以提高容量和循环稳定性为目标，通过各种方法将碳材料与各种高容量非碳负极材料复合以研究开发新型可适用的高容量、非碳复合负极材料。
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Bewise Inc. www.tool-tool.com
ようこそＢｅｗｉｓｅ Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな
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弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、
豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。
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（２）Carbide Cutting tools設計
（３）鎢鋼エンド・ミル設計
（４）航空エンド・ミル設計
（５）超高硬度エンド・ミル
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弊社の製品の供給調達機能は：
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弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。
Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.
BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.
BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.
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目前，锂离子电池所采用的负极材料一般都是碳素材料，如石墨、软碳（如焦炭等）、硬碳等。正在探索的负极材料有氮化物、PAS、锡基氧化物、锡基氧化物、锡合金，以及纳米负极材料等。作为锂离子电池负极材料要求具有以下性能：
（1）锂离子在负极基体中的插入氧化还原电位尽可能低，接近金属锂的电位，从而使电池的输出电压高；
（2）在基体中大量的锂能够发生可逆插入和脱插以得到高容量密度，即可逆的x值尽可能大；
（3）在插入/脱插过程中，锂的插入和脱插应可逆且主体结构没有或很少发生变化，这样尽可能大；
（4）氧化还原电位随 x的变化应该尽可能少，这样电池的电压不会发生显著变化，可保持较平稳的充电和放电；
（5）插入化合物应有较好的电导率和离子电导率，这样可减少极化并能进行大电流充放电；
（6）主体材料具有良好的表面结构，能够与液体电解质形成良好的 SEI 膜；
（7）插入化合物在整个电压范围内具有良好的化学稳定性，在形成 SEI 膜后不与电解质等发生反应；
（8）锂离子在主体材料中有较大的扩散系数，便于快速充放电；
（9）从实用角度而言，主体材料应该便宜，对环境无污染。
一 、碳负极材料
碳负极锂离子电池在安全和循环寿命方面显示出较好的性能，并且碳材料价廉、无毒，目前商品锂离子电池广泛采用碳负极材料。近年来随着对碳材料研究工作的不断深入，已经发现通过对石墨和各类碳材料进行表面改性和结构调整，或使石墨部分无序化，或在各类碳材料中形成纳米级的孔、洞和通道等结构，锂在其中的嵌入－脱嵌不但可以按化学计量 LiC6 进行，而且还可以有非化学计量嵌入－脱嵌，其比容量大大增加，由 LiC6 的理论值 372mAh/g 提高到 700mAh/g～1000mAh/g，因此而使锂离子电池的比能量大大增加。
目前，已研究开发的锂离子电池负极材料主要有：石墨、石油焦、碳纤维、热解炭、中间相沥青基炭微球（MCMB）、炭黑、玻璃炭等，其中石墨和石油焦最有应用价值。
石墨类碳材料的插锂特性是：
（1）插锂电位低且平坦，可为锂离子电池提供高的、平稳的工作电压。大部分插锂容量分布在 0.00~0.20V 之间(vs. Li+/Li)；（2）插锂容量高，LiC6的理论容量为 372mAh.g-1;（3）与有机溶剂相容能力差，易发生溶剂共插入，降低插锂性能。
石油焦类碳材料的插、脱锂的特性是：
（1）起始插锂过程没有明显的电位平台出现；（2）插层化合物 LixC6的组成中，x=0.5左右，插锂容量与热处理温度和表面状态有关；（3）与溶剂相容性、循环性能好。
根据石墨化程度，一般碳负极材料分成石墨、软碳、硬碳。
1、石墨
石墨材料导电性好，结晶度较高具有良好的层状结构，适合锂的嵌入-脱嵌，形成锂-石墨层间化合物，充放电容量可达 300mAh.g-1以上，充放电效率在 90%以上，不可逆容量低于 50mAh.g-1。锂在石墨中脱嵌反应在 0~0.25V 左右，具有良好的充放电平台，可与提供锂源的正极材料钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂等匹配，组成的电池平均输出电压高，是目前锂离子电池应用最多的负极材料。石墨包括人工石墨和天然石墨两大类。
（1）人工石墨
人工石墨是将易石墨化炭（如沥青焦炭）在 N2 气氛中于 1900~2800℃经高温石墨化处理制得。常见人工石墨有中间相碳微球（MCMB）和石墨纤维。
MCMB是高度有序的层面堆积结构，可由煤焦油（沥青）或石油渣油制得。在700℃以下热解炭化处理时，锂的嵌入容量可达 600mAh.g-1以上，但不可逆容量较高。在1000℃以上热处理时，MCMB石墨化程度提高，可逆容量增大。通常石墨化温度控制在 2800℃以上，可逆容量可达 300mAh.g-1，不可逆容量小于 10%。
气相沉积石墨纤维是一种管状中空结构，具有 320mAh.g-1以上的放电比容量和 93%的首次充放电效率，可大电流放电，循环寿命长，但制备工艺复杂，成本较高。
（2）天然石墨
天然石墨是一种较好的负极材料，其理论容量为372Amh/g, 形成LiC6 的结构，可逆容量、充放电效率和工作电压都较高。石墨材料有明显的充、放电平台，且放电平台对锂电压很低，电池输出电压高。天然石墨有无定形石墨和磷片石墨两种。无定形石墨纯度低。可逆比容量仅260mAh.g-1,不可逆比容量在100mAh.g-1以上。磷片石墨可逆比容量仅 300~350mAh.g-1,不可逆比容量低于50mAh.g-1以上。天然石墨由于结构完整，嵌锂位置多，所以容量较高，是非常理想的锂离子电池负极材料。其主要的缺点是对电解质敏感、大电流充放电性能差。在放电的过程中，在负极表面由于电解质或有机溶剂化学反应会形成一层固体电解质界面（Solid Electrolyte Interface, SEI）膜, 另外锂离子插入和脱插的过程中，造成石墨片层体积膨胀和收缩，也容易造成石墨粉化，所以天然石墨的不可逆容量较高，循环寿命有待进一步提高。
（3）改性石墨
通过石墨改性，如在石墨表面氧化、包覆聚合物热解炭，形成具有核-壳结构的复合石墨，可以改善石墨的充放电性能和循环性能。
通过石墨表面氧化，可以降低 Li/LiC6 电池的不可逆容量，提高电池的循环寿命，可逆容量可以达到446mAh.g-1(Li1.2C6),石墨材料的氧化剂可选择 HNO3,O3,H2O2,NO+,NO2+等。石墨氟化可在高温下用氟蒸气与石墨直接反应，得到(CF)n和(C2F)n，也可以在 Lewis酸（如HF）存在时，于 100℃进行氟化得到 CxFn。碳材料经氧化或氟化处理后的容量都会有所提高。
（4）石墨化碳纤维
气相生长碳纤维 VGCF是以碳氢化合物为原料制备的负极材料，在 2800℃处理的 VGCF容量高，结构稳定。
中间相沥青碳纤维（MCF）。3000℃处理的 MCF，其中心肯有层状组织的辐射状晶体结构，与石焦油一样属乱层石墨结构，它具有高的比容量和库仑效率。
碳纤维的结构不同，嵌锂性能也不同，其中具有经向结构的碳纤维的充放电性能最好，同心结构的碳纤维易发生与溶剂分子共嵌入现象。因此，石墨化的沥青基碳纤维的性能优于天然鳞状石墨。
石墨在达到最大嵌锂限度（即LiC6）时的体积只增加 10%左右。因此，石墨在反复嵌入-脱出锂过程中能保持电极尺寸稳定，使碳电极有良好的循环性能。石墨也存在一些不足，如对电解液选择性强，只能在某些电解液中才有良好的电极性能；耐过充过放电性能差，Li+在石墨中扩散系数小，不利于快速充放电等。
因此有必要对石墨改性，现已合成中间相碳微球（MCMB）、无定形碳（有机物热碳）、包覆石墨等，它们的充放电性能较石墨有显著的改善。
2、软碳
软碳即易石墨化碳，是指在 2500℃以上的高温下能石墨化的无定形碳。软碳的结晶度（即石墨化度）低，晶粒尺寸小，晶面间距较大，与电解液的相容性好，但首次充放电的不可逆容量较高，输出电压较低，无明显的充放电平台电位。常见的软碳有石油焦、针状焦、碳纤维、碳微球等。
3、硬碳
硬碳是指难石墨化碳，是高分子聚合物的热解碳。这类碳在 2500℃以上的高温也难以石墨化，常见的硬碳有树脂碳（酚醛树脂、环氧树脂、聚糠醇 PFA-C等）、有机聚合物热解碳（PVA、PVC、PVDF、PAN等）、碳黑（乙炔黑）。 硬碳的偖锂容量很大（500~1000mAh.g-1）,但它们也有明显的缺点，如首次充、放电效率低，无明显的充放电平台以及因含杂质原子 H 而引起的很大的电位滞后等。
二、非碳负极材料料
1、氮化物
锂过渡金属氮化物具有很好的离子导电性、电子导电性和化学稳定性，用作锂离子电池负极材料，其放电电压通常在 1.0V 以上。电极的放电比容量、循环性能和充、放电曲线的平稳性因材料的种类不同而存在很大差异。如 Li3FeN2用作LIB负极时，放电容量为 150mAh/g、放电电位在 1.3V(vs Li/Li+)附近，充、放电曲线非常平坦，无放电滞后，但容量有明显衰减。Li3-xCoxN具有 900mAh/g的高放电容量，放电电位在 1.0V左右，但充、放电曲线不太平稳，有明显的电位滞后和容量衰减。目前来看，这类材料要达到实际应用，还需要进一步深入研究。
氮化物体系属反萤石(CaF2)或Li3N结构的化合物，具有良好的离子导电性，电极电位接近金属锂，可用作锂离子电极的负极。
反萤石结构的Li-M-N(M为过渡金属)化合物如Li7MnN4和Li3FeN2可用陶瓷法合成。即将过渡金属氧化物和锂氮化物（MxNx+Li3N）在 1%H2+99%N2气氛中直接反应，也可以通过 Li3N与金属粉末反应。Li7MnN4和 Li3FeN2都有良好的可逆性和高的比容量（分别为 210和150mAh.g-1）。Li7MnN4在充放电过程中，过渡金属价态发生变化来保持电中性，该材料比容量比较低，约 200mAh/g，但循环性能良好，充放电电压平坦，没有不可逆容量，特别是这种材料作为锂离子电池负极时，可以采用不能提供锂源的正极材料与其匹配用于电池。
Li3-xCoxN属于 Li3N结构锂过渡金属氮化物（其通式为 Li3-xMxN，M 为 Co、Ni、Cu），该材料比容量高，可达到 900mAh/g，没有不可逆容量，充放电电压平均为0.6V左右，同时也能够与不能提供锂源的正极材料匹配组成电池，目前这种材料嵌锂、脱锂的机理及其充放电性能还有待进一步研究。
2、锡基负极材料
(1) 锡氧化物
锡的氧化物包括氧化亚锡、氧化锡和其混合物，都具有一定的可逆偖锂能力，偖锂能力比石墨材料高，可达 500mAh/g以上，但首次不可逆容量也较大。SnO/SnO2用作负极具有比容量高、放电电位比较低(在 0.4~0.6V vs Li/Li+附近)的优点。但其首次不可逆容量损失大、容量衰减较快，放电电位曲线不太平稳。SnO/SnO2因制备方法不同电化学性能有很大不同。如低压化学气相沉积法制备的SnO2可逆容量为 500mAh/g以上，而且循环寿命比较理想，100 次循环以后也没有衰减。而SnO以及采用溶胶-凝胶法经简单加热制备的 SnO2 的循环性能都不理想。
在SnO(SnO2)中引入一些非金属、金属氧化物，如B、Al、Ge、Ti、Mn、Fe等并进行热处理，可以得到无定型的复合氧化物称为非晶态锡基复合氧化物(Amorphous Tin-based Composite Oxide 简称为 ATCO), 其可逆容量可达600mAh/g以上 ，体积比容量大于 2200mAh/cm3 ， 是 目 前 碳 材 料 负 极（500~1200mAh/cm3）的二倍以上，显示出应用前景。该材料目前的问题是首次不可逆容量较高，充放电循环性能也有待进一步改进。
(2) 锡复合氧化物
用于锂离子电池负极的锡基复合氧化物的制备方法是：将SnO,B2O3,P2O5按一定化学计量比混合，于1000℃下通氧烧结，快速冷凝形成非晶态化合物，其化合物的组成可表示为 SnBxPyOz (x=0.4~0.6,y=0.6~0.4,z=(2+3x-5y)/2), 其中锡是 Sn2+。与锡的氧化物(SnO/SnO2)相比锡基复合氧化物的循环寿命有了很大的提高，但仍然很难达到产业化标准。
(3) 锡合金
某些金属如 Sn、Si、Al等金属嵌入锂时，将会形成含锂量很高的锂-金属合金。如Sn的理论容量为990mAh/cm3，接近石墨的理论体积比容量的 10 倍。为了降低电极的不可逆容量，又能保持负极结构的稳定，可以采用锡合金作锂离子电极负极，其组成为：25%Sn2Fe+75%SnFe3C。Sn2Fe 为活性颗粒，它可以与金属锂形成合金，SnFe3C为非活性颗粒，它可在电极循环过程中保持电极的基本骨架。这种锡合金的体积比容量是石墨材料的两倍。用 25%Sn2Fe+75%SnFe3C 构成的电极可以获得 1600mAh.g-1的可逆容量，表现出良好的循环性能。
合金负极材料的主要问题首次效率较低及循环稳定性问题，必须解决负极材料在反复充放电过程中的体积效应造成电极结构破坏。单纯的金属材料负极循环性能很差，安全性也不好。采用合金负极与其他柔性材料复合有望解决这些问题。
3、锂钛复合氧化物
用来作锂离子电池负极的锂钛复合氧化物主要是 Li4Ti5O12,其制备方法主要有：高温固相合成法、溶胶-凝胶法等。
（1）高温固相合成法
按一定计量的 TiO2,LiCO3混匀研磨，在空气气氛下于 1000℃保温 26h 冷至室温即得 Li4Ti5O12。
将TiO2, LiOH.H2O混匀研磨，在空气气氛下于 700℃保温 24h 后冷却至室温
得目标产品。
（2）溶胶-凝胶法
LiOH 钛酸四丁酯 水 冰醋酸 无水乙醇
混合
溶胶
烘干
凝胶
热处理 产物
4、纳米碳管
纳米碳管是近年来发现的一种新型碳晶体材料，它是一种直径几纳米至几十纳米，长度为几十纳米至几十微米的中空管，其性能如下：
纳碳米管的电性能
比表面积/m2
首次充电容量
首次放电容量
不可逆容量
首次充电效率
（mAh.g- 1）
（mAh.g-1）
（mAh.g-1）
%
170.4
1049
223.1
825.9
21.2
纳米管的制备有直流电弧法和催化热解法。
催化热法是将 20%H2+80%CH4混合气体在Ni+Al2O3的催化剂颗粒上于500℃热解，将热解的样品研磨后，加入热硝酸（80℃）浸泡 48h 以除去碳管中的催化剂，用水反复洗涤过滤，直至洗涤液的 PH=6，过滤后的样品于 160℃烘干。
直流电弧法是以高纯石墨棒为电极，在氩气保护下，在密闭电弧炉中，通过打电弧，所得产物为含有 C60系列产品的纳米碳管。通过化学氧化法可分离出纳米碳管。
纳米负极材料主要是希望利用材料的纳米特性,减少充放电过程中体积膨胀和收缩对结构的影响,从而改进循环性能。实际应用表明:纳米特性的有效利用可改进这些负极材料的循环性能,然而离实际应用还有一段距离。关键原因是纳米粒子随循环的进行而逐渐发生结合,从而又失去了纳米粒子特有的性能,导致结构被破坏,可逆容量发生衰减。此外，纳米材料的高成本也成为限制其应用的一大障碍。
总之，在锂离子电池负极材料中，石墨类碳负极材料以其来源广泛，价格便宜，一直是负极材料的主要类型。除石墨化中间相碳微球（MCMB）、低端人造石墨占据小部分市场份额外，改性天然石墨正在取得越来越多的市场占有率。非碳负极材料具有很高的体积能量密度，越来越引起引起科研工作者兴趣，但是也存在着循环稳定性差，不可逆容量较大，以及材料制备成本较高等缺点，至今未能实现产业化。负极材料的发展趋势是以提高容量和循环稳定性为目标，通过各种方法将碳材料与各种高容量非碳负极材料复合以研究开发新型可适用的高容量、非碳复合负极材料。
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BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.
石墨粉裏“飛”出金剛石www.tool-tool.com
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提起鑽石，人們就會聯想到光彩奪目、閃爍耀眼的情景，它隨著擁有者的活動而光芒四射。但因它的昂貴价格，大多數人只能望而卻步。儘管如此，人們對鑽石還是很嚮往的。
你知道鑽石是什麼嗎？它的化學成分是碳(C)，天然的鑽石是由金剛石經過琢磨後才能稱之謂“鑽石”。天然的鑽石是非常稀少的，世界上重量大於1000克拉(１克=５克拉)的鑽石只有２粒，400克拉以上的鑽石只有多粒，我國迄今為止發現的最大的金剛石重158.786克拉，這就是 “常林鑽石”。物以稀為貴，正因為可做“鑽石“用的天然金剛石很 罕見，人們就想“人造“金剛石來代替它，這就自然地想到了金剛石的“孿生“兄弟--石墨了。
金剛石和石墨的化學成分都是碳(C)，科學家們稱之為“同質多像變體”，也有人稱“同素異形體”。從這種稱呼可以知道它們具有相同的“質”，但“形”或“性”卻不同，且有天壤之別，金剛石是目前最硬的物質，而石墨卻是最軟的物質之一。大家都知道鉛筆芯就是用石墨粉和粘土配比而製成的，石墨粉多則軟，用“B“表示，粘土摻多了則硬，用“H”表示。礦物學家用摩氏硬度來表示相對硬度，金剛石為10，而石墨的摩氏硬度只有１。它們的硬度差別那麼大，關鍵在於它們的內部結構有很大的差異。
石墨內部的碳原子呈層狀排列，一個碳原子周圍只有3個碳原子與其相連，碳與碳組成了六邊形的環狀，無限多的六邊形組成了一層。層與層之間聯繫力非常弱，而層內三個碳原子聯繫很牢，因此受力後層間就很容易滑動，這就是石墨很軟能寫字的原因。
金剛石內部的碳原子呈“骨架”狀三維空間排列，一個碳原子周圍有4個碳原子相連，因此在三維空間形成了一個骨架狀，這種結構在各個方向聯繫力均勻，聯結力很強，因此使金剛石具有高硬度的特性。
石墨和金剛石的硬度差別如此之大，但人們還是希望能用人工合成方法來獲取金剛石，因為自然界中石墨(碳)藏量是很豐富的。但是要使石墨中的碳變成金剛石那樣排列的碳，不是那麼容易的。十八世紀後期，人們就開始尋找合成的途徑，直至本世紀中葉。1938年學者羅西尼通過熱力學計算，奠定了合成金剛石的理論基礎，算出要使石墨變成金剛石，至少要在15000個大氣壓、攝氏1500度的高溫條件下才可以，到50-60年代建成了能達到上述條件的儀器裝置。石墨在5-6 萬大氣壓（（5-6）#215;103MPa）及攝氏1000至2000度高溫下，再用金屬鐵、鈷、鎳等做催化劑，可使石墨轉變成金剛石。
目前世界上已有十幾個國家（包括我國）均合成出了金剛石。但這種金剛石因為顆粒很細，主要用途是做磨料，用於切削和地質、石油的鑽井用的鑽頭。當前，世界金剛石的消費中，80%的人造金剛石主要是用於工業，它的產量也遠遠超過天然金剛石的產量。
最初合成的金剛石顆粒呈黑色，0.5mm大小，重約0.1克拉（用於寶石的金剛石一般最小不能小于0.1克拉）。現在我國研製的大顆粒金剛石達3mm以上，美國、日本等已製成 6.1克拉多的金剛石。我們說金剛石已從石墨中“飛”出，寶石級的人造金剛石也會在不久的將來供應于市場。
歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、航空機械鉸刀、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！
BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan
Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
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ようこそＢｅｗｉｓｅ Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな
情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。
弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、
豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。
弊社は各領域に供給できる内容は：
（１）精密ＨＳＳエンド・ミルのＲ＆Ｄ
（２）Carbide Cutting tools設計
（３）鎢鋼エンド・ミル設計
（４）航空エンド・ミル設計
（５）超高硬度エンド・ミル
（６）ダイヤモンド・エンド・ミル
（７）医療用品エンド・ミル設計
（８）自動車部品＆材料加工向けエンド・ミル設計
弊社の製品の供給調達機能は：
（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計
（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給
（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給
（４）オートメーション整備調達
（５）スポット対応～流れ生産対応
弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。
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電火花加工中的石墨材料應用解惑www.tool-tool.com
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電火花加工領域中的眾多使用者在應用石墨電極材料時仍然存在諸多疑慮。一方面由於長期使用傳統銅材使得使用者具有心理上對其具有習慣性和依賴性，另一方面則是由於他們對銑床或電火花加工的實際應用經驗不足。
在上個世紀60年代，銅作為電極材料被廣泛使用，使用率約占90%，石墨僅占10%左右。但是今天，這種狀況已經發生了變化，在歐洲，超過 90%的電極材料是石墨。銅，這種曾經占統治地位的電極材料，和石墨電極相比它的優勢幾乎消失殆盡。是什麼導致了這個戲劇性的變化？近幾年的EDM工業可以證明：這種變化歸功於石墨電極的諸多優勢。
本文將解釋電火花加工過程中使用石墨材料可能會遇到的一些問題，我們希望通過本文可以解除您對石墨材料的疑惑。
1 石墨材料有危險？
電火花加工所用的石墨是人工合成產品而非天然石墨，合成石墨必須經過一個漫長的高科技生產流程而製造成形，沒有輻射！。根據產品的規格不同，生成流程一般為四到七個月不等。在生產過程中，石墨要在高達3000攝氏度的高溫下進行加工。如此高的溫度使絕大部分的雜質都揮發了，從而使石墨的純淨度高達99.99%(100ppm)。這就意味著，一百萬件產品中只有一百件存在雜質，而這些雜質又被分解為各種元素，很難被覓到蹤跡。一些特殊應用所需要的石墨純淨度甚至可以小於5ppm。由此，在產品製造和模具製造中很少有完全採用純天然原料生產的情況。
對於操作銑床的員工來說，在粉塵環境下工作確實是一種危險。如果這種極小粉塵被吸入肺內，會對呼吸道造成傷害，因此，機器的密閉性就非常重要。如今用來進行石墨加工的高速銑床都配有密封裝置與粉塵收集器，這些都是機床的標準配置，只要維護得當，根本不用擔心粉塵給人帶來的傷害。
2 加工時肋片會斷裂？
據有關測試，發現如果用不正確或不合理的切削方法、切削參數以及不適於石墨加工的刀具，經常會造成肋片斷裂。
從加工工藝的角度來說，石墨無法與銅相比較，因為它完全採用了不同的加工工藝。比如，每刀的進給量越大，刀具磨損則越小。另外，與金屬材料加工截然相反的是，在石墨加工中，隨著切削速度的提高，刀具的磨損反而明顯減小。
這種情況下，我們主要使用鑽石或金剛石塗層的刀具。在使用的同時，人們也需要注意許多與金屬材料加工截然不同的規則。通常情況下，企業在引進諸如軟體、機器控制系統以及自動化系統等每一項新工藝的時候，一般都會對員工進行培訓。但唯有將銅加工方法轉換成石墨加工的時候，企業很少為他們提供培訓的機會。因此，很多用石墨代替銅材料進行電火花加工的廠家，這種早期嘗試從開始時便已夭折。
3 花更多時間學習應用？
通常對新事物的接受都需要時間。對於如何看待較新的石墨材料這個話題人們必須換一種方法去思考，並有可能還需要重新設計加工過程中的一些流程工藝來配合。但更為重要的一點是，採取這些措施卻可以給我們帶來巨大的成本節省空間，同時也能大大縮短模具製作週期——採用石墨電極的電火花加工效率是銅的 2-3倍，而切削效率更是銅的3-5倍。
從全球市場來看，如果有人在今天仍然能夠繼續以20年前的歐洲生產方式運作，且在與亞洲和東歐的競爭中成功獲得一席之地的話，那他的產品一定非常具有獨到之處。否則，再不改善舊的生產工藝的情況下必然會為他人所趕超。石墨正是這樣一種能夠使得人們想要快速降低成本的願望成為可能的極佳的電極材料。
許多用戶採用了石墨材料之後將電極的數量減少了一大半。這會產生什麼樣的結果呢？
?電極裝夾所需的電極夾具大大減少。
?需要安裝的電極數目減少。
?只需要進行少量的零位設定。
? 電極的測量工作量大大減少。
?用來製作電極的材料數量大大減少。
?切削週期顯著縮短，相應的也減少了電極損耗。使用銅電極時，一個型腔要多隻電極，如果換成石墨的話，則可以將以前的多個電極結合為一個電極。這樣，電極所能通過的電流加大，既提高了加工效率，也減少了電極損耗。
?切削速度明顯高於銅材料
4 銅材料比石墨材料更省錢？
這種籠統的說法沒有事實根據，這是因為人們往往忽略了二者計量方式不同的這一事實。銅材是以公斤為計量單位，而石墨材料通常以體積進行計算。在換算的過程中，人們還應該考慮電極材料各種密度的情況。由於近期國際市場上銅的價格已經急劇上漲到每公斤60元左右（2005年初銅價僅為每公斤30元上下），石墨材料本身的價格已相對低於銅材，並且銅是不可再生資源，價格只會越來越貴。如果，現在有人要買1立方分米（約9公斤）的銅，那麼他就得付約 540元。以這樣的價格，人們卻已能獲得比較高品質的石墨產品，普通牌號的石墨售價甚至更為低廉。在成本優化的計算中石墨和銅材的價格固然是一個要素，但效率和產品品質更為重要，前文中所提到的石墨材料所具有的特性以及在應用中能夠發揮的作用才是關鍵，具體情況在後文中還會提到。
5 儲存或運輸中石墨易發生肋片斷裂？
這一說法肯定是正確的，但這種現象就一定是一種不足嗎？如果肋片電極在運輸過程中由於不當處理而發生斷裂，人們會立即發現這一情況並且馬上知曉電極發生了損傷。而如果用的是銅材，肋片在受到不當處理後則會彎曲。人們是否能夠馬上發現這一缺陷這一點非常值得懷疑。如果沒有及時發現而人們又繼續用這根電極進行放電加工的話，型腔或工件的損壞就不可避免了。
如果一根石墨電極發生肋片斷裂，那麼人們可以根據具體情況決定是否重新銑一根新的電極。在電極價格較高時也可以接上（粘上）一段石墨，然後將這一段重新銑削，並利用斷裂的一段重新製造成一根單電極。
6 加工表面品質能達到銅材所達到標準？
幾年前，人們還可能認為用石墨加工的零件表面品質只能達到 VDI18。但是，現在情況已經表明，石墨材料加工的工件表面品質可以達到VDI12 或者更高的等級。當然，這一標準並不是針對所有石墨材料，或是採用傳統的EDM機床的情況，比如粗制石墨或者常規石墨也無法達到這一標準。要獲得這樣的表面品質，各種生產條件必須與石墨材料達到最佳的契合狀態。在這種情況下，電極的尺寸、工藝以及石墨種類的選擇都是關鍵因素，將起到決定性的作用。不過，重要點在於，採用石墨材料可以達到很細的表面品質。
許多EDM設備的製造商和石墨材料的生產商都已經做了很多努力。現今，他們能夠為客戶提供石墨加工特定的加工設備和加工參數。而且，石墨生產商們也憑藉著他們更為細化的石墨品牌來滿足客戶的需求。
然而，最重要的因素還在於人們必須有針對地選擇設備生產商和石墨製造商。小題大做的情況經常會出現，比如有些客戶為了進行樣品加工會選出最複雜的部件，然後去設備生產商那裏進行測試加工。事實上這類部件在客戶產品的種類中最多占1％。如果設備和工藝都以此為標準的話，那麼毫無疑問會出現一個問題：99％的其他常規加工該怎麼辦？
因此，通常選用的設備應以滿足95％的產品種類為宜。其餘的產品種類可以委託其他擅長特種加工的企業代做，或是選用一根多次使用的電極。對於這種情況，我們也可以採取延長放電時間，或者在必要情況下應用銅電極的方法。
7 石墨可採用與銅材一樣的下偏差？
理論上，這個回答是肯定的。但是，我們並不建議採用。由於銅具有的特定熱性能所以通常可以選擇下偏差。石墨能夠承受更高的能量，因此宜採用更大的下偏差。相對損耗也因此明顯減弱。由於人們能夠用石墨銑削出極小的肋片，相應的，選用較大下偏差的可能也得以實現。
8 石墨進行追加工損耗加大？
這可能是個問題。但是，客戶也經常會提到，經過放電後，這個“安全尺寸”仍然能夠滿足客戶的要求。通常，石墨材料發生損耗增加的現象往往發生在加工小電極的情況下；並且人們還會習慣性地在追加工之後，直接對材料進行修補作業。事實上這種做法是錯誤的。放電加工後，還要經過一道拋光工序，而這道工序一般不需要花費很長時間。
需要注意的還有這樣一個問題：如果零件總是存在0.01至0.02毫米的餘量，我們是否可以在編程時加入電極補償量，這樣就可以一次加工到位，而不需要追加工。
9 線切割加工石墨比銅材慢？
這個觀點在是正確的，因為石墨的熔點比銅高的多，所以它更難被加工。但是要注意的是，大多數相關行業——如石墨生產商、設備生產商和生產線製造商早就開始解決這個問題。人們可以利用最新的設備（如鐳射加工，高壓水刀）加工出合格的產品。如果一定使用線切割加工，我們原則上建議客戶採用細顆粒的石墨產品，並且大幅度地降低沖水壓力，特別是對於薄筋電極。與粗顆粒產品或常規產品相比，細顆粒的石墨產品線上切割時能夠提供更高的工藝安全性和進給速度。
但從實際情況來看，現在究竟還有多少石墨電極需要通過線切割機床加工呢？許多電極都可以使用高速銑床的第4-5軸來加工。如果實在沒有其他的辦法，那麼人們也可以採用銅電極，前文說過，即使在模具工業很發達的歐洲，石墨的使用率也不是100%，任何一種事物都有優缺點。
10 結論
除了上述各項優點外，石墨還具備下列優勢：
?加工性能好（以遵循操作規則為前提）。
?熱穩定性高（不會發生熱變形）。
?重量輕（針對加工設備）
?不用去毛刺（對於自動化系統這點必不可少）。
?延展係數低（溫差變化小）。
?能夠針對各種加工情況提供最佳的選擇（粗顆粒和細顆粒石墨）
?市場上還能提供即可使用的電極（即，石墨產品已經經過加工，可以立即應用於電火花加工）。
同許多新型科技的發展一樣，使用石墨材料是一個不斷學習和優化的過程。關鍵在於，要給相關的員工提供參與培訓的機會，以便發揮他們的潛能。 面對激烈的國際競爭，企業只有不斷優化流程與創新工藝才能獲得生存。如今，石墨產品已經具備了相應的大環境。市場上不僅已經出現了用於粗顆粒、細顆粒的具備良好品質的石墨產品以及與石墨產品完美匹配的新切削設備，除此之外，石墨用的專業銑削刀具也同樣唾手可得。
歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、航空機械鉸刀、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！
BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan
Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
Bewise Inc. www.tool-tool.com
ようこそＢｅｗｉｓｅ Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな
情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。
弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、
豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。
弊社は各領域に供給できる内容は：
（１）精密ＨＳＳエンド・ミルのＲ＆Ｄ
（２）Carbide Cutting tools設計
（３）鎢鋼エンド・ミル設計
（４）航空エンド・ミル設計
（５）超高硬度エンド・ミル
（６）ダイヤモンド・エンド・ミル
（７）医療用品エンド・ミル設計
（８）自動車部品＆材料加工向けエンド・ミル設計
弊社の製品の供給調達機能は：
（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計
（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給
（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給
（４）オートメーション整備調達
（５）スポット対応～流れ生産対応
弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。
Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.
BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.
BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.
Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.
電火花加工領域中的眾多使用者在應用石墨電極材料時仍然存在諸多疑慮。一方面由於長期使用傳統銅材使得使用者具有心理上對其具有習慣性和依賴性，另一方面則是由於他們對銑床或電火花加工的實際應用經驗不足。
在上個世紀60年代，銅作為電極材料被廣泛使用，使用率約占90%，石墨僅占10%左右。但是今天，這種狀況已經發生了變化，在歐洲，超過 90%的電極材料是石墨。銅，這種曾經占統治地位的電極材料，和石墨電極相比它的優勢幾乎消失殆盡。是什麼導致了這個戲劇性的變化？近幾年的EDM工業可以證明：這種變化歸功於石墨電極的諸多優勢。
本文將解釋電火花加工過程中使用石墨材料可能會遇到的一些問題，我們希望通過本文可以解除您對石墨材料的疑惑。
1 石墨材料有危險？
電火花加工所用的石墨是人工合成產品而非天然石墨，合成石墨必須經過一個漫長的高科技生產流程而製造成形，沒有輻射！。根據產品的規格不同，生成流程一般為四到七個月不等。在生產過程中，石墨要在高達3000攝氏度的高溫下進行加工。如此高的溫度使絕大部分的雜質都揮發了，從而使石墨的純淨度高達99.99%(100ppm)。這就意味著，一百萬件產品中只有一百件存在雜質，而這些雜質又被分解為各種元素，很難被覓到蹤跡。一些特殊應用所需要的石墨純淨度甚至可以小於5ppm。由此，在產品製造和模具製造中很少有完全採用純天然原料生產的情況。
對於操作銑床的員工來說，在粉塵環境下工作確實是一種危險。如果這種極小粉塵被吸入肺內，會對呼吸道造成傷害，因此，機器的密閉性就非常重要。如今用來進行石墨加工的高速銑床都配有密封裝置與粉塵收集器，這些都是機床的標準配置，只要維護得當，根本不用擔心粉塵給人帶來的傷害。
2 加工時肋片會斷裂？
據有關測試，發現如果用不正確或不合理的切削方法、切削參數以及不適於石墨加工的刀具，經常會造成肋片斷裂。
從加工工藝的角度來說，石墨無法與銅相比較，因為它完全採用了不同的加工工藝。比如，每刀的進給量越大，刀具磨損則越小。另外，與金屬材料加工截然相反的是，在石墨加工中，隨著切削速度的提高，刀具的磨損反而明顯減小。
這種情況下，我們主要使用鑽石或金剛石塗層的刀具。在使用的同時，人們也需要注意許多與金屬材料加工截然不同的規則。通常情況下，企業在引進諸如軟體、機器控制系統以及自動化系統等每一項新工藝的時候，一般都會對員工進行培訓。但唯有將銅加工方法轉換成石墨加工的時候，企業很少為他們提供培訓的機會。因此，很多用石墨代替銅材料進行電火花加工的廠家，這種早期嘗試從開始時便已夭折。
3 花更多時間學習應用？
通常對新事物的接受都需要時間。對於如何看待較新的石墨材料這個話題人們必須換一種方法去思考，並有可能還需要重新設計加工過程中的一些流程工藝來配合。但更為重要的一點是，採取這些措施卻可以給我們帶來巨大的成本節省空間，同時也能大大縮短模具製作週期——採用石墨電極的電火花加工效率是銅的 2-3倍，而切削效率更是銅的3-5倍。
從全球市場來看，如果有人在今天仍然能夠繼續以20年前的歐洲生產方式運作，且在與亞洲和東歐的競爭中成功獲得一席之地的話，那他的產品一定非常具有獨到之處。否則，再不改善舊的生產工藝的情況下必然會為他人所趕超。石墨正是這樣一種能夠使得人們想要快速降低成本的願望成為可能的極佳的電極材料。
許多用戶採用了石墨材料之後將電極的數量減少了一大半。這會產生什麼樣的結果呢？
?電極裝夾所需的電極夾具大大減少。
?需要安裝的電極數目減少。
?只需要進行少量的零位設定。
? 電極的測量工作量大大減少。
?用來製作電極的材料數量大大減少。
?切削週期顯著縮短，相應的也減少了電極損耗。使用銅電極時，一個型腔要多隻電極，如果換成石墨的話，則可以將以前的多個電極結合為一個電極。這樣，電極所能通過的電流加大，既提高了加工效率，也減少了電極損耗。
?切削速度明顯高於銅材料
4 銅材料比石墨材料更省錢？
這種籠統的說法沒有事實根據，這是因為人們往往忽略了二者計量方式不同的這一事實。銅材是以公斤為計量單位，而石墨材料通常以體積進行計算。在換算的過程中，人們還應該考慮電極材料各種密度的情況。由於近期國際市場上銅的價格已經急劇上漲到每公斤60元左右（2005年初銅價僅為每公斤30元上下），石墨材料本身的價格已相對低於銅材，並且銅是不可再生資源，價格只會越來越貴。如果，現在有人要買1立方分米（約9公斤）的銅，那麼他就得付約 540元。以這樣的價格，人們卻已能獲得比較高品質的石墨產品，普通牌號的石墨售價甚至更為低廉。在成本優化的計算中石墨和銅材的價格固然是一個要素，但效率和產品品質更為重要，前文中所提到的石墨材料所具有的特性以及在應用中能夠發揮的作用才是關鍵，具體情況在後文中還會提到。
5 儲存或運輸中石墨易發生肋片斷裂？
這一說法肯定是正確的，但這種現象就一定是一種不足嗎？如果肋片電極在運輸過程中由於不當處理而發生斷裂，人們會立即發現這一情況並且馬上知曉電極發生了損傷。而如果用的是銅材，肋片在受到不當處理後則會彎曲。人們是否能夠馬上發現這一缺陷這一點非常值得懷疑。如果沒有及時發現而人們又繼續用這根電極進行放電加工的話，型腔或工件的損壞就不可避免了。
如果一根石墨電極發生肋片斷裂，那麼人們可以根據具體情況決定是否重新銑一根新的電極。在電極價格較高時也可以接上（粘上）一段石墨，然後將這一段重新銑削，並利用斷裂的一段重新製造成一根單電極。
6 加工表面品質能達到銅材所達到標準？
幾年前，人們還可能認為用石墨加工的零件表面品質只能達到 VDI18。但是，現在情況已經表明，石墨材料加工的工件表面品質可以達到VDI12 或者更高的等級。當然，這一標準並不是針對所有石墨材料，或是採用傳統的EDM機床的情況，比如粗制石墨或者常規石墨也無法達到這一標準。要獲得這樣的表面品質，各種生產條件必須與石墨材料達到最佳的契合狀態。在這種情況下，電極的尺寸、工藝以及石墨種類的選擇都是關鍵因素，將起到決定性的作用。不過，重要點在於，採用石墨材料可以達到很細的表面品質。
許多EDM設備的製造商和石墨材料的生產商都已經做了很多努力。現今，他們能夠為客戶提供石墨加工特定的加工設備和加工參數。而且，石墨生產商們也憑藉著他們更為細化的石墨品牌來滿足客戶的需求。
然而，最重要的因素還在於人們必須有針對地選擇設備生產商和石墨製造商。小題大做的情況經常會出現，比如有些客戶為了進行樣品加工會選出最複雜的部件，然後去設備生產商那裏進行測試加工。事實上這類部件在客戶產品的種類中最多占1％。如果設備和工藝都以此為標準的話，那麼毫無疑問會出現一個問題：99％的其他常規加工該怎麼辦？
因此，通常選用的設備應以滿足95％的產品種類為宜。其餘的產品種類可以委託其他擅長特種加工的企業代做，或是選用一根多次使用的電極。對於這種情況，我們也可以採取延長放電時間，或者在必要情況下應用銅電極的方法。
7 石墨可採用與銅材一樣的下偏差？
理論上，這個回答是肯定的。但是，我們並不建議採用。由於銅具有的特定熱性能所以通常可以選擇下偏差。石墨能夠承受更高的能量，因此宜採用更大的下偏差。相對損耗也因此明顯減弱。由於人們能夠用石墨銑削出極小的肋片，相應的，選用較大下偏差的可能也得以實現。
8 石墨進行追加工損耗加大？
這可能是個問題。但是，客戶也經常會提到，經過放電後，這個“安全尺寸”仍然能夠滿足客戶的要求。通常，石墨材料發生損耗增加的現象往往發生在加工小電極的情況下；並且人們還會習慣性地在追加工之後，直接對材料進行修補作業。事實上這種做法是錯誤的。放電加工後，還要經過一道拋光工序，而這道工序一般不需要花費很長時間。
需要注意的還有這樣一個問題：如果零件總是存在0.01至0.02毫米的餘量，我們是否可以在編程時加入電極補償量，這樣就可以一次加工到位，而不需要追加工。
9 線切割加工石墨比銅材慢？
這個觀點在是正確的，因為石墨的熔點比銅高的多，所以它更難被加工。但是要注意的是，大多數相關行業——如石墨生產商、設備生產商和生產線製造商早就開始解決這個問題。人們可以利用最新的設備（如鐳射加工，高壓水刀）加工出合格的產品。如果一定使用線切割加工，我們原則上建議客戶採用細顆粒的石墨產品，並且大幅度地降低沖水壓力，特別是對於薄筋電極。與粗顆粒產品或常規產品相比，細顆粒的石墨產品線上切割時能夠提供更高的工藝安全性和進給速度。
但從實際情況來看，現在究竟還有多少石墨電極需要通過線切割機床加工呢？許多電極都可以使用高速銑床的第4-5軸來加工。如果實在沒有其他的辦法，那麼人們也可以採用銅電極，前文說過，即使在模具工業很發達的歐洲，石墨的使用率也不是100%，任何一種事物都有優缺點。
10 結論
除了上述各項優點外，石墨還具備下列優勢：
?加工性能好（以遵循操作規則為前提）。
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?重量輕（針對加工設備）
?不用去毛刺（對於自動化系統這點必不可少）。
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?能夠針對各種加工情況提供最佳的選擇（粗顆粒和細顆粒石墨）
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同許多新型科技的發展一樣，使用石墨材料是一個不斷學習和優化的過程。關鍵在於，要給相關的員工提供參與培訓的機會，以便發揮他們的潛能。 面對激烈的國際競爭，企業只有不斷優化流程與創新工藝才能獲得生存。如今，石墨產品已經具備了相應的大環境。市場上不僅已經出現了用於粗顆粒、細顆粒的具備良好品質的石墨產品以及與石墨產品完美匹配的新切削設備，除此之外，石墨用的專業銑削刀具也同樣唾手可得。
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对石墨转化金刚石反应条件的讨论www.tool-tool.com
34wS2
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摘要：从定性分析和定量计算两个层次讨论了石墨转化金刚石的反应条件，并简要介绍了碳的相图和金刚石的人工合成。
关键词：金刚石；石墨；转化条件
文章编号：1005－6629(2009)05－0003－04中图分类号：G633.8 文献标识码：B
以石墨为原料人工合成金刚石需要在高温高压（1500 ℃、6.0×109 Pa）条件下进行，对于这一转化条件虽然在大学教材中不乏有运用热力学理论的定量计算[1～2]， 且大多局限于讨论常温下压强的影响。随着以物质结构为中心的有关理论和以化学热力学为基础的有关理论引入高中化学教材之中，石墨和金刚石作为具有典型结构的晶体也被选入其中 [3]。本文从定性分析和定量计算两个层次讨论石墨变为金刚石的转化条件，其中定性分析立足于高中化学课程的知识程度[4], 适合于中学作为化学反应原理的应用案例；而定量计算则是在定性分析的基础上，从大学知识的角度进一步论证和延伸。
1 压强的影响
1.1定性分析
C（石墨）→C（金刚石） (1)
我们知道石墨的密度小于金刚石的密度，即石墨的摩尔体积Vm（石墨）大于金刚石的摩尔体积Vm（金刚石）。根据化学平衡移动原理（即Le Chatelier原理）可知，增大压强有利于平衡向体积减小的方向移动，即有利于反应（1）正向进行。
应当指出的是，在高中化学教材中，运用化学平衡移动原理讨论压强对平衡移动的影响时，考虑到固态或液态物质受压强的影响小，往往忽略不计。但是当压强变化很大时，这种影响不容忽略，石墨转化金刚石就是一例。这也正是石墨转化金刚石为什么需要很大压强的原因（从以下的定量计算可以看出）。
1.2定量计算
2温度的影响
2.1定性分析
关于温度对反应的影响，在中学教学中常出现这样的分析：查表得到反应(1)在25 ℃、101 kPa时的焓变为ΔrHm (298 K)=1895 J·mol-1，即石墨转化金刚石是吸热反应，根据化学平衡移动原理可知，升高温度有利于反应正向进行，故选择高温。然而这一结论并不正确。其原因是化学平衡移动原理仅适用于判断处于化学平衡状态时反应移动的方向，而在25 ℃、101 kPa时，石墨和金刚石两者不是处于平衡态。
在学习晶体结构知识的基础上，温度对平衡的影响可以通过以下方法解决：石墨与金刚石的结构示意图如图1所示。从结构上看，石墨的碳原子呈 sp2杂化，晶体是层状结构；而金刚石的碳原子呈sp3杂化，晶体是四面体状结构。因此就两者晶体结构的有序性而论，金刚石高于石墨，而混乱度则是石墨高于金刚石，即石墨转化金刚石是ΔS熵变减小的过程。
当石墨转化金刚石处于平衡状态时，则
ΔG=ΔH-TΔS=0
ΔH=TΔS<0
即平衡时为放热反应，故升高温度对合成金刚石不利。
上述判断方法也说明，升高温度有利于平衡向着混乱度增大的方向移动。既然升高温度对合成金刚石不利，那么为什么还选择高温条件，这是基于动力学因素的考虑。因为在常温下反应速率很慢，实际上根本无法实现两种晶型之间的转变。
2.2定量计算
首先通过计算说明上述利用ΔrHm (298 K)判断平衡移动的方向为什么不对。查表得石墨和金刚石的等压摩尔热容分别为Cp,m(石墨)= 8.644 J·K-1·mol-1, Cp,m(金刚石)=6.063 J·K-1·mol-1。根据基尔霍夫（Kirchhoff）定律，得
此计算结果表明 ，虽然石墨转化金刚石在25 ℃、101 kPa时为吸热反应，但是随着温度的升高， 反应的焓变ΔrHm 将逐渐减小，当温度升至759 ℃时，反应的焓变发生逆转，变为放热反应，因此升高温度对生成金刚石不利。
从热力学角度分析，升温对生成金刚石不利的原因是
即石墨的热容大于金刚石的热容，从而导致反应的焓变ΔrHm随着温度的升高而减小。至于石墨的热容为何大于金刚石的热容，正是由两者的晶体结构所决定的，石墨晶体中的每个碳原子均剩余一个未参加sp2杂化的p轨道，其中一个未成对的p电子，同层中这种碳原子中的p电子形成一个大π键，这些离域电子可以在整个碳原子平面层中活动，所以石墨具有良好的导热性质。而金刚石晶体中C—C键很强，所有价电子又都参与了共价键的形成，使晶体中没有自由电子，所以金刚石的导热性质较差。
由于升高温度有利于使石墨转化金刚石的反应逆向进行，因此在高温下合成金刚石时，压强还需进一步增加（大于 1.51×106 kPa），可作如下计算：
由此式可以算出，当反应温度为1500 ℃（1773 K）时， 压强为p=4.03×109 Pa。从理论上讲，在1500 ℃温度下，反应的压强不低于4.03×106 kPa时, 才能使反应(1)正向进行。
3碳的相图
为了全面了解石墨与金刚石的转化，将实验测量与理论计算相结合所得到的碳的相图[5]示于图2中。图中O点是金刚石、石墨、液态碳平衡共存的三相点，OB线和OC线分别为石墨和金刚石的熔点随压强变化的曲线，也称为熔点线，而OA线为石墨和金刚石两种晶体平衡共存时，压强随温度变化的曲线，也即方程（2）所描述的曲线，它表明温度升高的同时，若维持两相平衡，压强必然随之增加。
4金刚石的人工合成
从图2中可以看出，在常温常压下，石墨为稳定相，金刚石为介稳态相，若从石墨转化金刚石必须使温度和压强处于AOC区域。
由于金刚石的特殊性能和用途，人们很早就曾尝试人工合成。19世纪末法国著名化学家莫瓦桑（H. Moissan）曾两次宣称已将石墨转化成金刚石，这一消息令穷人欣喜，富人沮丧，然而由于他们所实施的反应压强太低，实际上根本无法将石墨转化成金刚石。直到1954年，霍尔等人以熔融的FeS作溶剂，在高温高压下首次实现石墨转化成人造金刚石。
现在工业上合成金刚石一般采用静态加压法，将石墨片和催化剂（如镍铬铁合金）材料片隔层装入叶蜡石柱体圆孔中，然后将它放在六面顶压机上施加高温高压。反应结束后，用高氯酸消除石墨，用电解法或酸消除催化剂，用熔融的氢氧化钠除去硅酸盐，得到粒度不同的人造金刚石晶粒。
关于石墨转化金刚石的机理，通常有两种观点，一种观点是认为石墨溶解在金属催化剂中成为单个碳原子，然而在冷却时结晶生成金刚石。另外一种观点则认为石墨的C—C键不发生断裂而在催化剂作用下按一定方向位移直接转化成金刚石晶体结构。
20世纪80年代，人们发现利用甲烷热解所产生的碳原子，可以沉积在加热的表面上形成混有石墨的金刚石微晶。然而，人工合成宝石级的金刚石仍是一个人类尚未解决的难题。
参考文献：
[1]北京师范大学等. 无机化学(上册)第四版[M]. 北京：高等教育出版社，2002: 235～236.
[2]傅献彩等. 物理化学(上册)第五版[M]. 北京：高等教育出版社，2005: 365～366.
[3]吴国庆. 普通高中课程标准实验教科书. 物质结构与性质（选修3）[M]. 北京：人民教育出版社，2004: 71～74.
[4]宋心琦. 普通高中课程标准实验教科书. 化学反应原理（选修4）[M]. 北京：人民教育出版社，2007: 25～38.
[5]朱传征等. 物理化学（第二版）[M]. 北京：科学出版社，2008: 208.
歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、航空機械鉸刀、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！
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Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
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情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。
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豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。
弊社は各領域に供給できる内容は：
（１）精密ＨＳＳエンド・ミルのＲ＆Ｄ
（２）Carbide Cutting tools設計
（３）鎢鋼エンド・ミル設計
（４）航空エンド・ミル設計
（５）超高硬度エンド・ミル
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弊社の製品の供給調達機能は：
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（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給
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弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。
Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.
BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.
BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.
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摘要：从定性分析和定量计算两个层次讨论了石墨转化金刚石的反应条件，并简要介绍了碳的相图和金刚石的人工合成。
关键词：金刚石；石墨；转化条件
文章编号：1005－6629(2009)05－0003－04中图分类号：G633.8 文献标识码：B
以石墨为原料人工合成金刚石需要在高温高压（1500 ℃、6.0×109 Pa）条件下进行，对于这一转化条件虽然在大学教材中不乏有运用热力学理论的定量计算[1～2]， 且大多局限于讨论常温下压强的影响。随着以物质结构为中心的有关理论和以化学热力学为基础的有关理论引入高中化学教材之中，石墨和金刚石作为具有典型结构的晶体也被选入其中 [3]。本文从定性分析和定量计算两个层次讨论石墨变为金刚石的转化条件，其中定性分析立足于高中化学课程的知识程度[4], 适合于中学作为化学反应原理的应用案例；而定量计算则是在定性分析的基础上，从大学知识的角度进一步论证和延伸。
1 压强的影响
1.1定性分析
C（石墨）→C（金刚石） (1)
我们知道石墨的密度小于金刚石的密度，即石墨的摩尔体积Vm（石墨）大于金刚石的摩尔体积Vm（金刚石）。根据化学平衡移动原理（即Le Chatelier原理）可知，增大压强有利于平衡向体积减小的方向移动，即有利于反应（1）正向进行。
应当指出的是，在高中化学教材中，运用化学平衡移动原理讨论压强对平衡移动的影响时，考虑到固态或液态物质受压强的影响小，往往忽略不计。但是当压强变化很大时，这种影响不容忽略，石墨转化金刚石就是一例。这也正是石墨转化金刚石为什么需要很大压强的原因（从以下的定量计算可以看出）。
1.2定量计算
2温度的影响
2.1定性分析
关于温度对反应的影响，在中学教学中常出现这样的分析：查表得到反应(1)在25 ℃、101 kPa时的焓变为ΔrHm (298 K)=1895 J·mol-1，即石墨转化金刚石是吸热反应，根据化学平衡移动原理可知，升高温度有利于反应正向进行，故选择高温。然而这一结论并不正确。其原因是化学平衡移动原理仅适用于判断处于化学平衡状态时反应移动的方向，而在25 ℃、101 kPa时，石墨和金刚石两者不是处于平衡态。
在学习晶体结构知识的基础上，温度对平衡的影响可以通过以下方法解决：石墨与金刚石的结构示意图如图1所示。从结构上看，石墨的碳原子呈 sp2杂化，晶体是层状结构；而金刚石的碳原子呈sp3杂化，晶体是四面体状结构。因此就两者晶体结构的有序性而论，金刚石高于石墨，而混乱度则是石墨高于金刚石，即石墨转化金刚石是ΔS熵变减小的过程。
当石墨转化金刚石处于平衡状态时，则
ΔG=ΔH-TΔS=0
ΔH=TΔS<0
即平衡时为放热反应，故升高温度对合成金刚石不利。
上述判断方法也说明，升高温度有利于平衡向着混乱度增大的方向移动。既然升高温度对合成金刚石不利，那么为什么还选择高温条件，这是基于动力学因素的考虑。因为在常温下反应速率很慢，实际上根本无法实现两种晶型之间的转变。
2.2定量计算
首先通过计算说明上述利用ΔrHm (298 K)判断平衡移动的方向为什么不对。查表得石墨和金刚石的等压摩尔热容分别为Cp,m(石墨)= 8.644 J·K-1·mol-1, Cp,m(金刚石)=6.063 J·K-1·mol-1。根据基尔霍夫（Kirchhoff）定律，得
此计算结果表明 ，虽然石墨转化金刚石在25 ℃、101 kPa时为吸热反应，但是随着温度的升高， 反应的焓变ΔrHm 将逐渐减小，当温度升至759 ℃时，反应的焓变发生逆转，变为放热反应，因此升高温度对生成金刚石不利。
从热力学角度分析，升温对生成金刚石不利的原因是
即石墨的热容大于金刚石的热容，从而导致反应的焓变ΔrHm随着温度的升高而减小。至于石墨的热容为何大于金刚石的热容，正是由两者的晶体结构所决定的，石墨晶体中的每个碳原子均剩余一个未参加sp2杂化的p轨道，其中一个未成对的p电子，同层中这种碳原子中的p电子形成一个大π键，这些离域电子可以在整个碳原子平面层中活动，所以石墨具有良好的导热性质。而金刚石晶体中C—C键很强，所有价电子又都参与了共价键的形成，使晶体中没有自由电子，所以金刚石的导热性质较差。
由于升高温度有利于使石墨转化金刚石的反应逆向进行，因此在高温下合成金刚石时，压强还需进一步增加（大于 1.51×106 kPa），可作如下计算：
由此式可以算出，当反应温度为1500 ℃（1773 K）时， 压强为p=4.03×109 Pa。从理论上讲，在1500 ℃温度下，反应的压强不低于4.03×106 kPa时, 才能使反应(1)正向进行。
3碳的相图
为了全面了解石墨与金刚石的转化，将实验测量与理论计算相结合所得到的碳的相图[5]示于图2中。图中O点是金刚石、石墨、液态碳平衡共存的三相点，OB线和OC线分别为石墨和金刚石的熔点随压强变化的曲线，也称为熔点线，而OA线为石墨和金刚石两种晶体平衡共存时，压强随温度变化的曲线，也即方程（2）所描述的曲线，它表明温度升高的同时，若维持两相平衡，压强必然随之增加。
4金刚石的人工合成
从图2中可以看出，在常温常压下，石墨为稳定相，金刚石为介稳态相，若从石墨转化金刚石必须使温度和压强处于AOC区域。
由于金刚石的特殊性能和用途，人们很早就曾尝试人工合成。19世纪末法国著名化学家莫瓦桑（H. Moissan）曾两次宣称已将石墨转化成金刚石，这一消息令穷人欣喜，富人沮丧，然而由于他们所实施的反应压强太低，实际上根本无法将石墨转化成金刚石。直到1954年，霍尔等人以熔融的FeS作溶剂，在高温高压下首次实现石墨转化成人造金刚石。
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关于石墨转化金刚石的机理，通常有两种观点，一种观点是认为石墨溶解在金属催化剂中成为单个碳原子，然而在冷却时结晶生成金刚石。另外一种观点则认为石墨的C—C键不发生断裂而在催化剂作用下按一定方向位移直接转化成金刚石晶体结构。
20世纪80年代，人们发现利用甲烷热解所产生的碳原子，可以沉积在加热的表面上形成混有石墨的金刚石微晶。然而，人工合成宝石级的金刚石仍是一个人类尚未解决的难题。
参考文献：
[1]北京师范大学等. 无机化学(上册)第四版[M]. 北京：高等教育出版社，2002: 235～236.
[2]傅献彩等. 物理化学(上册)第五版[M]. 北京：高等教育出版社，2005: 365～366.
[3]吴国庆. 普通高中课程标准实验教科书. 物质结构与性质（选修3）[M]. 北京：人民教育出版社，2004: 71～74.
[4]宋心琦. 普通高中课程标准实验教科书. 化学反应原理（选修4）[M]. 北京：人民教育出版社，2007: 25～38.
[5]朱传征等. 物理化学（第二版）[M]. 北京：科学出版社，2008: 208.
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