TiO2/Al2O3薄膜对金刚石表面改性研究

采用溶胶涂膜工艺在金刚石表面涂覆TiO_2/Al_2O_3薄膜,并通过扫描电子显微镜、能谱分析仪、红外光谱仪、掠入式X射线衍射仪、接触角测定仪、Zeta电位分析仪及陶瓷高温物相仪等,对涂覆TiO_2/Al_2O_3薄膜前后的金刚石表面形貌及其性能进行了测定与分析。测定结果表明:选用溶胶涂膜工艺,可以在金刚石表面涂覆TiO_2/Al_2O_3薄膜,两者界面间以C—O—Ti和Ti—O—Al化学键结合;TiO_2/Al_2O_3薄膜的晶型结构主要为锐钛矿、金红石相、γ-Al_2O_3和Al_2TiO_5等物质;涂覆TiO_2/Al_2O_3薄膜后,能有效改善金刚石的表面亲水性能及陶瓷的高温润湿性能。     

纯碳坯渗硅制备反应烧结碳化硅的研究

以石油焦粉制备纯碳素坯高温渗硅的方法制备了反应烧结碳化硅陶瓷。研究表明 ,素坯的碳含量 (或孔隙率 )对材料的最终物相组成有决定性的影响 ;合成 Si C时的热效应以及反应过程中的体积效应 ,是影响石油焦坯体烧结的根本原因 ;烧结时间短使晶粒细化 ,是材料强度提高的主要原因。 90 %理论碳含量的素坯渗硅后 ,所得材料的密度为 3.0 8～ 3.12 g/ cm3,强度为 (5 5 0± 30 ) MPa     

Na_2O含量对CBN砂轮陶瓷结合剂性能的影响

陶瓷结合剂是决定陶瓷结合剂CBN砂轮性能的关键因素之一,文章研究了陶瓷结合剂中N a2O的含量对其性能的影响。实验表明,结合剂的耐火度随N a2O含量的增加而降低;当结合剂中N a2O含量较低时,结合剂的抗折强度随N a2O含量的增高而提高,当N a2O/(B2O3 A l2O3)的摩尔比为1时,强度达到最高值(72M Pa);同时,N a2O的加入可以改善结合剂与CBN磨料的润湿性。     

Na2O含量对CBN砂轮陶瓷结合剂性能的影响

陶瓷结合剂是决定陶瓷结合剂CBN砂轮性能的关键因素之一，文章研究了陶瓷结合剂中Na2O的含量对其性能的影响。实验表明，结合剂的耐火度随Na2O含量的增加而降低；当结合剂中Na2O含量较低时，结合剂的抗折强度随Na2O含量的增高而提高，当Na2O／（B2O3＋Al2O3）的摩尔比为1时，强度达到最高值（72MPa）；同时，Na2O的加入可以改善结合剂与CBN磨料的润湿性。     

热处理温度对表面涂覆TiO2薄膜的金刚石成键及抗氧化性能影响

利用溶胶-凝胶法在金刚石表面涂覆一层TiO2薄膜,通过扫描电镜、红外光谱、拉曼光谱、X-射线衍射、光电子能谱、综合热分析、破裂强度试验等测试方法,表征了热处理温度对金刚石表面TiO2薄膜的形貌、相组成、相变、与基体金刚石的成键和涂膜后金刚石抗氧化性能的影响。研究结果表明：热处理温度上升到600℃时,金刚石表面的TiO2薄膜会由无定型态转变为致密的锐钛矿相薄膜,TiO2与金刚石基体形成Ti-O-C化学键合;热处理温度为800℃时,TiO2薄膜依然为锐钛矿相,金刚石基体产生石墨化,石墨C也能与TiO2薄膜形成Ti-O-C化学键合,但薄膜开始出现裂纹。同时,TiO2薄膜的热处理温度对金刚石在空气中的抗氧化性能有较大影响,当热处理温度在600℃时,金刚石的起始氧化温度达到最大值754℃,在空气中800℃氧化0.5h金刚石的氧化失重率达到最小值6.7wt.%,抗压强度达到最大值15.7N。     

陶瓷结合剂金刚石砂轮磨料的选择

利用扫描电镜和综合热分析仪对RVD类金刚石磨料中的破碎料、原生料和镀Ti料进行了表征和研究,试验结果表明:原生料晶体形状不规则,表面缺陷多,抗氧化性能低于其他两种原料,但与陶瓷结合剂的结合强度较高,制备的金刚石砂轮片的耐磨性最好.     

纳米颗粒在有序多孔陶瓷中的行为研究

本文详细研究了纳米颗粒在有序多孔陶瓷中形成协同体的过程。实验结果表明:纳米TiO2和炭黑(CB)能比较容易进入到有序多孔陶瓷中形成具有特定功能的协同体。当纳米TiO2的浓度增加到5wt%和炭黑浓度增加到15 wt%时,有序多孔陶瓷的孔壁上粘附纳米TiO2和炭黑颗粒的量最大从而形成大量的活性点;浓度对两种纳米颗粒的渗透力具有很大的影响,炭黑粒子的渗透能力比纳米纳米TiO2颗粒强。     

Ti对陶瓷结合剂及金刚石磨具性能的影响

探讨了Ti的加入对R2O-B2O3-AI2O3-SiO2系陶瓷结合剂及金刚石磨具性能的影响.通过耐火锥法、平面流淌法、扫描电镜和能谱分析、三点弯曲法、洛氏硬度计等测试手段,测定了Ti对陶瓷结合剂的耐火度、流动性以及对金刚石磨具的微观结构、抗折强度、硬度等性能的影响.结果表明:Ti的加入使结合剂熔融温度降低,线膨胀系数随...     

以淀粉为填充剂的碳坯渗硅制备反应烧结碳化硅陶瓷

探索了一条高性能RBSC低成本制造的新途径,本研究以石油焦粉为碳质原料制坯,玉米淀粉为填充剂调整碳坯的密度,纯碳素坯经高温渗硅得到密度为3.12g/cm³,强度为580MPa的反应烧结碳化硅陶瓷.研究结果表明掺加淀粉后素坯中含有更多的微孔,烧结体晶粒平均尺寸为2-4μm,晶粒细化是材料性能比传统RBSC材料高的原因.     

cBN陶瓷结合剂磨盘的研究

本文通过差示扫描量热分析、X衍射分析、线膨胀测试仪、扫描电镜等测试手段对四种不同组份的结合剂性能及磨盘显微结构进行分析,结果发现:2#结合剂的耐火度为770℃,相对较低,可以实现磨具的低温烧成,防止cBN磨料的高温侵蚀,提高磨削效率和耐用度;2#结合剂中出现细小的片状微晶,起到了弥散强化的作用,增强了结合剂的强度;用2#结合剂所制的cBN磨盘,结合剂熔化完全,流动性好,对cBN磨粒的包裹性好,提高了磨盘强度和硬度,其抗弯曲强度达到62.37MPa,洛氏硬度HRB达到85。