Cu-Sn-Ti钎料与陶瓷结合剂体积比对金刚石节块微观结构和力学性能的影响

为提高陶瓷结合剂对金刚石磨料的把持力，将Cu-Sn-Ti钎料添加到SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃-Li₂O陶瓷结合剂中制得新型陶瓷-金属结合剂金刚石节块。表征其显微形貌、收缩率、物相组成和力学性能，以确定烧结温度；通过SEM、XRD分析，研究陶瓷结合剂与Cu-Sn-Ti钎料的体积比变化对金刚石节块性能的影响。结果表明:金属陶瓷结合剂与金刚石之间生成了TiC，有助于提高结合剂对金刚石的把持力，从而提高节块的抗弯强度；当烧结温度为950 ℃，陶瓷结合剂与Cu-Sn-Ti钎料体积比为1∶1时，两者形成致密的玻璃网络，节块收缩率为3%，抗弯强度达到最大值64.4 MPa。      

多孔金属结合剂金刚石砂轮节块的抗弯强度研究

为平衡多孔金属结合剂的孔隙率和磨削强度,使用不同质量配比的造孔剂和钎料、不同粒度尺寸和浓度的金刚石磨料制备砂轮节块并测试其抗弯强度。实验结果表明:造孔剂会削弱节块的抗弯强度,而钎料能增加节块的抗弯强度;金刚石磨粒对节块的抗弯强度影响较小,金刚石颗粒越细,节块的抗弯强度越高。根据实际生产要求调节原料配比,可以在满足磨削强度要求的同时保证最佳孔隙率。      

陶瓷结合剂金刚石团聚磨料探索

细粒度金刚石微粉大量积压是目前金刚石微粉制造行业面临的问题之一,为促进其应用,以铝硼硅结合剂为黏接剂、Si粉和Ti粉为添加剂制造团聚磨料试样,并将制成的团聚磨料加入铝硼硅结合剂中制成陶瓷结合剂试样,对所制试样的抗弯强度、物相构成和微观形貌进行分析。结果表明：添加Si或Ti的铝硼硅黏结剂均能起到团聚金刚石的作用;当团聚磨料中Si或Ti的质量分数为10.0%时,所制得的陶瓷结合剂试样抗弯强度最大,且添加Si的团聚磨料试样抗弯强度为43.74 MPa;当Si或Ti的质量分数超过10.0%时,团聚磨料试样中出现大量Si或者TiO₂峰,其抗弯强度急剧下降;添加Si的团聚磨料试样与添加Ti的团聚磨料试样相比,其具有更大的粒度和更均匀的粒度分布,添加Si的铝硼硅黏结剂可将1～2μm的磨料团聚为5～10μm的磨料。     

Ni-Cr合金真空预钎焊金刚石磨粒复合节块界面微结构

在Ni-Cr合金中加入A合金粉制成复合钎料,在加热温度1 050 ℃和保温时间30 min的工艺下进行金刚石磨粒的预钎焊处理试验,在加热温度810 ℃和保温时间4 min的烧结工艺下制备预钎焊磨粒复合节块. 测试预钎焊磨粒的静压强度和复合节块的抗弯强度,并分析预钎焊金刚石、复合节块的界面微结构. 结果表明,复合钎料与金刚石磨粒在预钎焊过程中形成化学结合界面,且对金刚石的热损伤较小;当磨粒浓度范围为10%~50%时,复合节块的抗弯强度均高于常规金刚石节块;预钎焊金刚石与金属胎体在烧结过程中形成冶金结合界面,复合节块界面结合强度高.     

基于钎焊涂覆的树脂结合剂金刚石砂轮及性能研究

利用钎焊方法对单晶RVD和多晶PDGF1 2种金刚石磨料表面进行涂覆，制备涂覆前后4种磨料的树脂结合剂金刚石砂轮。研究钎焊过程对金刚石磨粒表面形貌和力学性能的影响，并测试不同砂轮加工硬质合金时的磨削性能。结果表明:钎焊涂覆方法可以在金刚石磨料表面有效包覆一层钎料合金涂层，涂层与金刚石磨粒间形成TiC界面结合。与涂覆前磨粒相比，涂覆后RVD磨粒的冲击韧性(TI)值减小了6%，PDGF1磨粒的TI值增大了42%。用钎焊涂覆PDGF1磨料制作的树脂结合剂金刚石砂轮拥有更低的磨削力和更高的磨削比, 但用钎焊涂覆RVD磨料制作的树脂结合剂金刚石砂轮的结果则相反。在相同加工参数下，4种砂轮磨削硬质合金的表面形貌相似，其表面粗糙度在0.50～0.68 μm。      

纳米二氧化钛对环氧树脂涂层的性能影响

本文采用纳米二氧化钛(TiO2)作为增强材料对环氧树脂进行改性,通过三辊研磨分散制备了纳米TiO2/环氧树脂涂层,研究了纳米TiO2含量对涂层硬度、附着力、柔韧性、冲击性能和耐磨性的影响。结果表明,随着纳米TiO2的适量加入,环氧树脂涂层的各项物理性能得到很大改善,当纳米TiO2的加入量为4wt.%时,达到最佳值。     

石英含量对刚玉基陶瓷型芯材料性能的影响

研究了石英含量对刚玉墓陶瓷型芯强度、收缩率、气孔率和体积密度的影响.试验结果表明:在相同的烧结温度下,随着石英含量的增加,型芯的抗弯强度、收缩率不断增大;相同SiO2含量,型芯的抗弯强度、收缩率随烧结温度的升高而增大;在相同的烧结温度下,随着SiO2含量的增多,样品的显气孔率先增加后减小,存在极值;同一成分含量,当SiO2含量≦15%,随烧结温度的升高,样品的显性气孔率增加,而当SiO2为20%,1450℃烧结时型芯的显性气孔率最大.SEM、XRD、EDS分析结果表明,玻璃相的生成和消耗关系是影响型芯显气孔率的重要因素.     

n?SiO2的表面改性及其增强环氧树脂复合材料的性能

纳米粒子在聚合物中均匀、稳定分散,是纳米复合材料具有优良性能的前提。文中通过选择表面活性剂改性纳米SiO2,提高纳米粒子在环氧树脂中的分散性,制备出不同含量的n–SiO2/环氧树脂聚合物复合材料,探讨了纳米SiO2对复合材料强度的影响规律。研究结果表明:改性后的纳米SiO2粒子在聚合物体系中呈单分散状态,均匀分布的纳米粒子与基体结合紧密,其在基体中起到了物理交联点的作用,对剪切力的抵抗能力增强,提高了复合材料的综合性能。加入6%质量分数的纳米粒子,复合材料的拉伸剪切强度可提高35.1%。     

磨料对磁流变工作液性能及加工效果的影响

本文研究了磁流变工作液中添加磨料种类、含量、粒度对其性能的影响,以及对磁流变效应微砂轮加工效果的影响。结果表明:添加磨料对磁流变效应的影响程度以氧化铈、碳化硅、金刚石、氧化铝的顺序增大,随着添加磨料含量增加、粒度增大,磁流变效应均被削弱。磁流变效应微砂轮加工微沟槽过程中,添加磨料对微砂轮加工性能的影响受到添加磨料对磁流变效应和磁流变效应微砂轮加工性能正反两方面的影响而出现最优加工效果。当磨料含量为3%时沟槽的宽度、深度和材料去除率都达到最大;当磨料粒度为W3.5时,加工沟槽的宽度最大;当磨料粒度为W7时,加工沟槽的深度和材料去除率最大。     

铜基预钎焊金刚石锯片的界面分析及其性能研究

采用Cu-Sn-Ti钎料利用氩气保护高频感应钎焊对金刚石磨粒进行预钎焊处理。采用热压烧结工艺制作常规金刚石锯片、镀钛金刚石锯片和磨粒预钎焊金刚石锯片,并进行对比切割实验。通过三点抗弯实验测试上述三种节块的强度,并使用扫描电镜分析预钎焊金刚石磨粒界面和锯片节块断口的微观组织结构。结果表明:预钎焊金刚石磨料界面处存在元素的扩散现象并形成化学结合,且Cu-Sn-Ti钎料对金刚石磨粒的热损伤小;预钎焊金刚石节块的抗弯强度高于镀钛金刚石节块和常规金刚石节块;钎焊金刚石锯片刀头中金刚石与胎体之间同样存在元素的扩散现象,胎体与金刚石磨粒形成化学冶金结合;相同加工条件下,预钎焊金刚石锯片的切削效率相比于镀钛金刚石锯片和常规金刚石锯片分别提高7%和18%。     

光敏树脂结合剂砂轮结合强度的研究

对以光敏树脂代替热固化树脂作为结合剂的砂轮而言，砂轮中的金刚石磨粒与树脂基体结合的紧密程度是影响砂轮综合性能的重要因素。本文研究了光敏树脂结合剂与金刚石磨粒以及添加物的结合机理，提出了改善树脂结合剂与金刚石磨粒以及添加物结合强度的措施：为增强光敏树脂基体的韧性，减小其与金刚石磨粒的热膨胀系数的差别，添加一定量粒径为100nm的SiO2微粉，对试件进行泛紫外光照射(2h)并加热恒温保存(2h)，试验结果表明：试件的拉伸强度和弹性模量分别提高了90．5％和69．5％。     

细颗粒金刚石钎焊表面形貌与界面微结构

在加热温度900℃和保温时间8 min工艺下,采用钎焊工艺方法,实现细颗粒金刚石磨料与45#钢的牢固连接.运用扫描电镜、能谱仪检测了金刚石与钎料界面的微观形貌以及物相组成.试验表明:细颗粒金刚石在钎料表面实现均匀密集等高分布;在结合界面处形成了化合物,实现了金刚石磨粒与Ag - Cu - Ti合金之间的化学结合;钎料使...     

磨粒类型对K9玻璃剪切增稠抛光的影响

目的 采用剪切增稠抛光方法对K9玻璃进行抛光,以工件表面粗糙度Sa为评价指标,研究不同磨粒抛光液对K9玻璃的抛光效果。方法 采用金刚石、CeO2、Al2O3和SiO2等4种单一磨粒,以及金刚石+SiO2混合磨粒,制备了不同的剪切增稠抛光液,并测试其流变特性。以?20 mm K9玻璃圆片为工件,首先在相同磨粒浓度下,进行4种单一磨粒抛光液的抛光实验,观测在抛光时间不同时工件表面粗糙度Sa的变化情况,比较4种抛光液的抛光效果。然后,对比CeO2抛光液与金刚石+SiO2混合磨粒抛光液的抛光效果,并分析讨论混合磨粒抛光液的材料去除过程。结果 使用CeO2抛光液抛光35 min后,将工件的表面粗糙度Sa从(233.1±15.2)nm降至(1.6±0.2)nm;金刚石抛光液次之,在抛光55 min后工件的表面粗糙度Sa达到(1.86± 0.2)nm;Al2O3抛光液的效果相对最差。采用SiO2(质量分数10%)+金刚石(质量分数5%)抛光液,在抛光5 min后工件的表面粗糙度Sa比CeO2抛光液的低53.3%;在抛光35 min后,工件的表面粗糙度Sa从(230.7±10.5)nm降至(1.43±0.9)nm。在金刚石(质量分数5%)抛光液中添加不同浓度SiO2磨粒的抛光实验中发现,在抛光初始阶段,抛光效率随着SiO2磨粒浓度的增加而增大。结论 CeO2抛光液和SiO2(质量分数10%)+金刚石(质量分数5%)抛光液的抛光效果相对最优,后者在低表面质量时的抛光效率更高。     

改性酚醛树脂金刚石砂轮磨削性能的研究

本文通过对比磨削试验,研究了普通酚醛树脂和两种改性酚醛树脂制作的金刚石砂轮的磨削性能.试验结果表明,通过改性提高树脂的力学性能可以增强结合剂对磨料的把持力,从而提高砂轮的磨削比;通过改性提高树脂的耐热性,防止磨削区域过热引起的树脂降解,从而保证了结合剂对磨料的把持力不降低,对砂轮的磨削比提高效果更为显著.同时通过对树脂...     

结合剂氯含量对金刚石锯片性能的影响

采用氮/氧自动分析仪及SEM、XRD等手段分析了结合剂粉末中氧含量及其对锯片性能的影响.结果发现在烧结过程中,含氧量高的结合剂对金刚石形成了强烈的侵蚀,金刚石表面形成了许多凹坑,最终导致在切削过程中金刚石发生整体破碎的比例大幅度增加,工具的寿命和效率急剧下降.     

溶媒表面夹杂物对金刚石形核的影响

本文在对Ｔｉ７０－Ｍｎ２５－Ｃｏ５合金溶媒片进行表面夹杂物的观察与分析之后，向溶媒片表面添加了与这些夹杂物或类似的粉末粒子，以研究其对金刚石形核的影响作用。结果发现，在原始ＮｉＭｎＣｏ合金溶煤片表面本身就存在着许多夹杂物粒子，而向溶媒片表面添加与之相似的粉末粒子，将导致金刚石形核密度的明显增加。在金刚石合成中，溶媒片表面夹杂物的存在对金刚石形核密度的控制的影响作用是不可忽视的。     

钛酸酯偶联剂对纳米Ti粉在环氧树脂中分散性的影响

研究了几种分散剂对Ti纳米粉在环氧树脂中的均匀分散性.其中JN-114钛酸酯偶联剂可使Ti纳米粉均匀分散.同时,应用EIS交流阻抗测试方法测试了不同JN-114添加量的涂层的阻抗值.添加量在5%（以纳米粉w/w计）时的阻抗值最高,且Ti粉可均匀分散.Ti纳米粉分散均匀可加强Ti纳米粉与环氧树脂之间的相互作用,从而改善涂层耐腐蚀性.     

金刚石微粉表面的纳米硅烷化改性及其抗氧化性能

采用溶胶?凝胶技术和正硅酸乙酯（TEOS）的水解?缩合反应,在金刚石微粉表面包覆一层厚度为2～10 nm的富含活性氧基团的纳米氧化硅非晶凝胶膜,凝胶膜在加热至一定温度后,其二氧化硅可由非晶相向晶体相转变。金刚石微粉在空气中的初始氧化温度从原料金刚石的500 ℃提升到其TEOS覆膜改性后的550 ℃。在TEOS覆膜中添加纳米硅粉改性后,金刚石微粉样品在空气中的初始氧化温度可进一步提升至610 ℃;且经过800 ℃的热处理后,样品剩余量比之原料金刚石量大幅度提升,表明TEOS覆膜中添加纳米硅粉后可进一步提升金刚石微粉的高温抗氧化性能。TEOS覆膜中富含的活性氧基团能与树脂/陶瓷结合剂间产生化学反应,有利于提高结合剂对金刚石的把持力,可为制备高性能的树脂/陶瓷结合剂金刚石工具提供良好的功能化改性原材料。      

超细钨铜合金粉末在金刚石工具中的应用研究

采用超细钨铜合金粉末和单质钨、铜粉末热压烧结成两组金刚石胎体块,利用硬度计,排水法,万能实验机,扫描电镜和锯切实验等测试分析手段分别分析测量了胎体的硬度、致密度、抗弯强度、断口形貌和锯切性能。实验结果表明:在高钨基胎体配方中添加超细钨铜合金粉末比添加单质钨、铜粉末可以显著提高胎体的硬度10 HRB左右,改善胎体合金使之均匀化,在本实验配方中,干切硬花岗岩时,高钨基胎体配方中添加超细钨铜合金粉末比添加单质钨、铜粉末切割平稳,形成胎体和金刚石有效的磨损匹配,可以显著提高工具的使用寿命30%左右。烧结温度范围内,添加合金粉的胎体抗弯强度均比添加单质钨、铜粉末低100 MPa左右,这主要是使用的超细钨铜粉末的氧含量较高所致。     

环氧树脂／蒙脱土涂层耐磨性研究及应用

为得到耐冲蚀磨损性能良好的环氧树脂涂层,利用正交试验研究了环氧树脂基料、固化剂低分子聚酰胺、有机蒙脱土和KH-550的用量对环氧树脂涂层耐冲蚀磨损性能的影响,并在涂层中填充适量陶瓷粉末,优化了固化工艺,试验表明:有机蒙脱土和陶瓷粉末能有效提高涂层的耐冲蚀磨损性能,在最佳配方下,涂层的耐冲蚀磨损性能是Q235钢的7.76倍.并用该涂层修复了磨损砂浆泵,效果明显.