烧结方式对陶瓷结合剂金刚石磨具性能影响的研究

本文采用低熔点的陶瓷结合剂制备金刚石磨具,研究不同烧结方式及烧成温度对磨具的弯曲强度、硬度及磨削性能等的影响,同时研究不同温度下不被包裹金刚石及被玻璃粉包裹金刚石的热失重率.通过研究发现:725℃时,不被包裹金刚石的热失重率为5.47%,玻璃粉包裹后金刚石的热失重率仅为1.27%;制备的陶瓷结合剂金刚石磨具在725℃下烧成时,埋砂烧成磨具试样的弯曲强度和洛氏硬度值比不埋砂烧成时分别提高了2.7%和1.5%;埋砂烧成比不埋砂烧成磨具的使用寿命延长10.4%～15.9%,但磨具加工一片刀具用时延长约20%,磨削过程需要砂轮修整.     

陶瓷结合剂金刚石磨具的应用

陶瓷结合剂金刚石磨具具有金刚石和陶瓷结合剂的共同特点，与普通刚玉、碳化硅磨具相比，它的磨削力强，磨削时温度比较低，磨具磨损比较小；可以适应各种冷却液的作用；磨削时磨具的形状保持性好，磨出工件的精度高；磨具内有较多的气孔，磨削时有利于排屑和散热，不易堵塞、不易烧伤工件；磨具的自锐性比较好，修整间隔的时间长，修整比较容易。因此陶瓷结合剂金刚石磨具在国外一些发达国家的使用日益增多。     

制作金刚石磨具用的陶瓷结合剂

本发明制作的金刚石磨具可以加工工具钢，刃磨带钢质刀杆的刀具等其它难加工材料。已知的陶瓷结合剂的组分如下(％，重量)：硅酸硼玻璃30～42，锌4～25，锆石25～52，滑石2～20。这种结合剂制作的金刚石磨具用来加工非金属材料，如荧光屏、显象管、电真空玻璃等。用它加工钢质工件不耐磨，很快就被堵塞，失去磨削能力，这是因为结合剂中含有软磨料硅酸锆ZrSi04，莫氏硬度-7，但硅酸锆在加工非金属材料时具有正面效应，它能降低工件表面粗糙度。     

镀覆金刚石对陶瓷结合剂磨具力学性能的影响

在同种金刚石表面分别镀覆不同金属层,并将之作为磨粒应用于陶瓷磨具中,通过观察金刚石烧结前后形貌、测试试样的抗弯强度和耐磨性以及对断口SEM形貌观察,分析了各包覆层对磨具的影响。结果显示,对于镀钛、镀铜、镀镍金刚石,与陶瓷结合剂按一定比例混合冷压烧结,并没有显著提升磨具的性能。     

纳米氧化物对CBN磨具陶瓷结合剂性能的影响

采用Na2O-Al2O3-SiO2-B2O3系统为基础陶瓷结合剂,研究了添加纳米ZnO、纳米TiO2和纳米Al2O3对CBN磨具陶瓷结合剂性能的影响,对抗折强度、耐火度、流动性、微观结构进行了测试。实验结果表明：添加纳米氧化物后,陶瓷结合剂的耐火度和流动性均得到明显改善,其中加入纳米ZnO的陶瓷结合剂耐火度降低了20℃,流动性最大,达到119．9％;添加纳米Al2O3的抗折强度最高,达到36．51MPa;陶瓷结合剂CBN磨具微观结构中气孔率数量明显减少,添加纳米Al2O3的CBN磨具试样的结构最致密,气孔最少。     

陶瓷树脂磨具结合剂配方微机辅助设计软件及应用

在磨料磨具行业中，随着市场经济的不断发展，企业间的竞争日益激烈，企业若想在市场上获得较好的效益，必须使产品适应市场需求。如何尽快而有效地设计出适销对路的磨具新品种，显得尤为重要。采用微机辅助生产技术管理，是提高企业竞争力的有效途径之一。许多小型企业先...     

成孔剂对陶瓷结合剂CBN磨具结构与性能影响的研究

主要研究成孔剂对陶瓷结合剂CBN磨具结构与性能的影响。在陶瓷结合剂CBN磨具中添加不同类型和含量的成孔剂,通过对磨具试样气孔率、抗弯强度、冲击韧性、微观形貌等检测分析,结果表明:添加成孔剂A1和C1的磨具试样气孔分布均匀,且与未添加成孔剂的磨具试样相比,抗弯强度降低不明显,成孔剂A1的造孔效果比C1的明显,但加入成孔剂C1能够增大试样的冲击韧性。当C1的加入质量分数为8%时,气孔分布均匀,气孔率为30.82%,抗弯强度为49.89MPa,冲击韧性为1.73kJ/m2,综合性能最好。     

金属Al粉对CBN磨具陶瓷结合剂性能的影响

本文以金属Al粉作为Na2O—B2O3-Al2O3-SiO2系陶瓷结合剂的添加剂,通过耐火锥法、平面流淌法、三点弯曲法、扫描电镜和XRD等测试手段,探讨了Al粉对陶瓷结合剂的耐火度、流动性及其磨具的抗弯强度、微观结构和物相组成等性能的影响。试验结果表明：金属Al粉的加入,使陶瓷结合剂的耐火度有所增大,流动性降低;当Al粉加入量为10mol％时,结合剂的耐火度最大,流动性最小;在780℃烧成时,添加Al粉的CBN磨具强度最高,最高值达101．2MPa,较基础陶瓷结合荆CBN磨具强度提高29％;Al粉的加入使CBN磨具的致密度提高,结合剂桥上气孔率降低,改善了结合剂对磨粒的把持程度,从而提高磨具的性能。     

Na20含量对金刚石砂轮陶瓷结合剂性能的影响

研究了陶瓷结合剂中Na20的含量对陶瓷结合剂性能的影响。发现结合剂的耐火度随Na20含量的增加而降低；结合剂中Na20含量对由结合剂和金刚石磨料制得的力学试条的强度有很大影响，结合剂Na20含量较低时，随Na20含量的增加，力学试样抗弯强度提高。Na20／（B203＋Al203）的摩尔比为0．5时，试样的抗折强度最高为70MPa。同时，随Na20含量提高结合剂的膨胀系数增长，但Na20含量较低时膨胀系数增长较慢。实验结果表明通过改变Na20含量可以有效的调节金刚石用陶瓷结合剂的性能。     

Na2O含量对金刚石砂轮陶瓷结合剂性能的影响

研究了陶瓷结合剂中Na2O的含量对陶瓷结合剂性能的影响.发现结合剂的耐火度随Na2O含量的增加而降低;结合剂中Na2O含量对由结合剂和金刚石磨料制得的力学试条的强度有很大影响,结合剂Na2O含量较低时,随Na2O含量的增加,力学试样抗弯强度提高.Na2O/(B2O3 Al2O3)的摩尔比为0.5时,试样的抗折强度最高为70 MPa.同时,随Na2O含量提高结合剂的膨胀系数增长,但Na2O含量较低时膨胀系数增长较慢.实验结果表明通过改变Na2O含量可以有效的调节金刚石用陶瓷结合剂的性能.     

Comparison between vitrified bond and resin bond diamond grinding wheel in grinding PDC

In this research, the advantages and disadvantages of the cylindrical grinding process of Polycrystalline Diamond Compacts (short for PDC) with vitrified and resin bond diamond grinding wheel are compared. The research results show that the vitrified bond diamond grinding wheels, which use Ti-coated diamond grains as abrasive and glass ceramic as bond, have many advantages in grinding PDC . Compared with resin diamond grinding wheel,vitrified bond wheels lead to 35% grinding cost reduced, 40% grinding time of each PDC saved, and the size precision of PDC improved (from ±0.03mm to ±0.01mm). When grinding feed is ＜0.10 mm, the grinding ratio increases with increased grinding feed. However, when the grinding feed exceeds 0.10 mm, the grinding radio decreases rapidly with the increasing of grinding feed. The disadvantage of this kind of grinding wheel is that the brightness of the ground PDC cylinder is not as shining as that processed by resin bond diamond grinding wheel.     

磨PCD刀具陶瓷结合剂金刚石砂轮的研究

本文研究制备Na2O-B203-Si02-Al203多元系基玻璃料,并配制成低温陶瓷结合剂,研究发现:耐火度为685℃,流动性为110%～130%,线膨胀系数为5.35×10-6℃-1的低温陶瓷结合剂具有优异的性能.制备的陶瓷结合剂金刚石砂轮在725℃烧成后,磨具的抗弯强度和洛氏硬度达到最佳值,分别58.61 MPa和77.9.用其磨削PCD刀片时锋利性好,磨削中间不需修整,砂轮耐用度高.运用扫描电子显微镜(SEM)分析了陶瓷结合剂金刚石磨具的断面形貌、磨削后磨削面形貌,表明结合剂对磨粒黏结牢固,断面组织均匀.     

磨PCD刀具用陶瓷结合剂金刚石砂轮的研制

以Li2O-Al2O3-SiO2-B2O3系作为基础玻璃,设计了两种不同化学组成的结合剂(V1和V2)。采用三点弯曲法,考察了两种结合剂试样的抗折强度随烧结温度的变化规律,以及结合剂引入量对含金刚石试样抗折强度的影响;借助XRD衍射分析技术测试了结合剂试样条的物相构成;分别用两种结合剂制作了陶瓷结合剂金刚石砂轮,考察了在不同磨削条件下的磨削效果。实验结果表明:V1结合剂为玻璃质结合剂,V2结合剂为微晶玻璃质结合剂;采用V1结合剂制作的金刚石砂轮比采用V2结合剂制作的金刚石砂轮性能更佳,可用于PCD/PCBN复合片的粗磨加工。     

陶瓷结合剂金刚石砂轮组织结构对其性能的影响

研究单晶硅片磨削用陶瓷结合剂金刚石砂轮的组织结构对砂轮性能的影响,评估砂轮组织结构对砂轮磨损速率、磨床主轴电流、磨削后的单晶硅片表面粗糙度及其表面形貌的影响。试验结果显示:主轴电流随着砂轮组织中孔隙率的增加呈现下降趋势,从最高的7.0 A降低至6.3 A;砂轮的磨损速率则表现出相反的规律,气孔率最大的砂轮的磨损速率是最小的砂轮的近2倍,分别为2.525 2 μm/片和1.423 8 μm/片;砂轮组织结构对磨削后工件的表面粗糙度影响不大,工件的表面粗糙度R_a值分别为7.67、7.47和7.37 nm;但当气孔孔径过大、孔壁变薄时,会造成磨削工件表面出现深划痕,导致硅片磨削质量恶化。      

叶蜡石、白云石对陶瓷结合剂磨具微观结构和性能的影响

本文研究了在粘土、长石质结合剂中引入叶蜡石和白云石对碳化硅磨具微观结构和性能的影响,结果表明,在一定范围内引入不同比例的叶蜡石和白云石：（1）可使结合剂的耐火度成线性降低。同时,也不同程度地影响了磨具烧结体的微观结构和性能;（2）可促进在烧结过程中莫来石的形成,降低结合剂的热膨胀系数,加强了结合剂与磨料的匹配性,提高了磨具的抗折强度和抗冲击强度;（3）在一定温度范围内还可防止碳化硅磨具出现黑心现象,拓宽了碳化硅磨具的烧结温度适应范围。通过实验发现：叶蜡石和白云石最佳含量为30％,与原结合剂相比,结合剂耐火度降低了55℃,平均热膨胀系数降低了30％,磨具抗折强度提高了27％,磨具抗冲击强度提高了22％。