PCD（聚晶金刚石）是一种人造材料，具有极其优异的物理力学性能。20世纪60年代末70年代初，人类成功模拟天然条件合成PCD，其后经过数十年的科研工作者的努力，其在工业生产中的应用越来越广泛。
PCD的出现部分取代了单晶金刚石的应用。天然金刚石虽然硬度极高，但由于单晶金刚石各向异性及解理面的存在，使其在抗冲击、抗脆性等方面存在缺陷，限制了其应用范围。而PCD由细粒金刚石或金刚石混入一定配比的粘结剂，经过超高压高温条件下的粉末烧结而成。这种材料具有各向异性，即在磨损或受到冲击时，不会发生择优方向的磨损。同时，与单晶金刚石相比，PCD具有以下优势：它可以加工成特定的形状，并且可以通过合成赋予新产品新的特点，用于特定的用途。
在工业应用方面，PCD目前主要用于拉丝模具、石油钻探工具、切削工具、矿山开采和耐磨元件等行业。由于其独特的性能优势，PCD材料在这些领域中有着广泛的应用。
为了进一步提升PCD材料的整体性能和细化其粒度，研究者邓福铭、张怡、刘畅、周欢子、王博、刘娟等人进行了一系列的实验和分析。在他们的研究中，通过正交试验方法确定了烧结工艺参数：烧结温度为1550℃、烧结时间为180秒、冷却时间为40秒、合成压力为5.7±0.1GPa。通过这些优化的工艺参数，进行超细PCD材料的高压高温烧结实验，进而分析样品的微结构，以验证实验结果的准确性。
在实验流程中，金刚石微粉和原料金刚石粉末首先经过酸碱纯化处理，然后按照一定的组装结构进行组装。在高温真空炉中对组装后的试样原料进行特定的工艺真空净化处理，再通过特定工艺焙烧叶腊石等辅助材料。实验的PCD材料合成是在国产Φ500缸径六面顶压机上进行的，通过液相烧结法烧结，实现了在特定的高温高压条件下，合成出PCD材料。
实验结果显示，在上述优化条件下，合成的PCD材料表现出良好的综合性能和较为均匀细粒度的特性。这表明，通过正交试验优化确定的烧结工艺参数是有效的。研究团队最终获得了性能均匀、粒度细化的超细PCD材料。
这项研究不仅有助于进一步理解和优化PCD材料的合成工艺，还能有效推动PCD材料在各个工业领域的更广泛应用，为相关行业提供了高品质、高性能的材料解决方案。同时，通过对烧结工艺的深入研究，也为今后探索新材料合成及改进提供了有价值的参考和指导。
关键词：聚晶金刚石；烧结工艺；微结构
邓福铭教授及其团队的研究成果，为PCD材料的合成和应用提供了科学依据，推动了超硬材料及其应用领域的发展，同时也为金刚石材料研究和相关工业应用的深入研究奠定了坚实的基础。
