MgO-CaO-SiO_2添加剂对纳米晶刚玉磨料烧结性能的影响

采用溶胶-凝胶工艺合成陶瓷刚玉磨料,研究了MgO-CaO-SiO2复相添加剂的组成及添加量对刚玉磨料烧结性能的影响以及形成液相时刚玉磨料的烧结动力学。结果表明:MgO-CaO-SiO2添加剂的组成和添加量对刚玉磨料的结构和性能有显著影响。当加入2.5wt%组成为5MgO-CaO-5SiO2的添加剂时,烧结后得到刚玉磨料平均晶粒尺寸达到80 nm,致密化程度高,单颗粒抗压强度为37.5 N。引入复相添加剂的液相烧结激活能为193.2 kJ/mol,结果说明该陶瓷刚玉磨料的烧结化过程由扩散机制控制。     

陶瓷刚玉磨料制备相关专利技术分析

结合机械行业标准JB/T 12205-2015《普通磨料陶瓷刚玉》中规定的主要指标和性能,对烧结陶瓷刚玉磨料的相关专利技术进行简单介绍和分析,提出由于磨料磨具属于战略物资,而西方国家在陶瓷刚玉磨料方面的研发早于我们,其在我国申请专利并获得授权对于国内团队在陶瓷刚玉磨料研发和生产中获得专利权保护十分不利。     

陶瓷研磨球的磨损分析

陶瓷研磨球的磨损过程与其力学性能（弹性模量E，硬度H、断裂韧性K1c等），显微结构（晶粒的尺寸、孔洞、第二相、裂纹、晶界等）和工况条件（瓷球的运动状态，磨料的硬度，磨机的转速等）密切相关。     

微晶纤维素的微细结构研究

研究了各种纤维素材料及不同酸浓度水解制成的微晶纤维素的聚合度，并用X-射线衍射法研究结晶度、结晶形态、晶粒尺寸和颗粒大小；用透射电镜（TEM）观察颗粒形状和大小，发现不同纤维素材料达到平衡聚合度（LODP）的盐酸浓度略有不同；在酸水解过程中纤维素的结晶形态、晶粒尺寸和颗粒大小基本不变，而且用X-射线衍射及TEM测出的颗粒不是纤维素晶粒，而是微原纤。     

不同因素对金刚石柔性磨轮磨损的影响研究

金刚石柔性磨轮是金刚石砂带的一个衍生产品,主要用于宝石和玻璃加工。通过对金刚石柔性磨轮进行磨削实验,分析了法向压力、磨轮转速、磨料浓度、磨料粒度及加工方式对磨轮磨损的影响。结果表明:增加磨削过程中法向压力,磨轮磨粒脱落数目和磨耗比都逐渐增大;磨轮转速对磨粒脱落数目无明显影响,磨耗比逐渐增加;当磨料浓度增加到13%时,磨粒脱落数目仅增加2颗,磨削玻璃磨耗比达到最大为90;磨料粒度越粗,单位面积脱落的金刚石越少,磨耗比越大;磨轮树脂结合剂耐热性差,在磨削过程中应加水进行冷却。     

陶瓷结合剂对金刚石磨具把持力的影响及其研究进展

磨具主要由磨料、结合剂、气孔组成,其在使用过程中,磨料单位面积上受到的结合剂阻止磨料从磨具中脱落的作用力称之为把持力。如果结合剂对磨料的把持力不足,则会使磨料过早地脱落,导致磨具的寿命不足;如果结合剂对磨料的把持力过大,则造成磨具的自锐性较差。把持力在磨具磨削过程中具有非常重要的作用,其主要与结合剂的性能、磨料的表面状态等有关。对把持力的定义、分类以及影响因素进行了介绍,从陶瓷结合剂的性能、磨料的表面处理等方面综述了陶瓷结合剂对磨粒把持力的影响及其研究现状,介绍了把持力的表征方法并对未来的研究方向做了展望。     

涂覆类cBN磨料性能研究

对比了几种涂覆类cBN磨料的性能及其应用于陶瓷结合剂磨具的性能,通过扫描电子显微镜(SEM)、差热—热重分析仪(DSC-TG)及力学性能测试仪对其进行表征,结果发现:刚玉涂覆cBN磨料的力学性能和热稳定性没有劣化,但与陶瓷结合剂制成磨具抗折强度降低;钛涂覆cBN磨料陶瓷结合剂磨具抗折强度提高,但钛涂覆后cBN磨料力学性能和热稳定性变差;玻璃涂覆cBN磨料的力学性能和热稳定性有所提高,其与陶瓷结合剂在界面处结合紧密,增强了二者之间的把持力,提高了其磨削性能.     

莫来石纤维多孔陶瓷粘结用的莫来石纳米晶的研制

粘结剂在纤维多孔陶瓷制备过程中起着关键性作用,对用作莫来石纤维多孔陶瓷粘结用的莫来石微晶制备过程和结构进行了分析研究。分析结果表明：所研制粘结剂胶体颗粒的ζ-电位为35．75mV;粘结剂在烧结过程中经历了如下变化：无定形物质→微量γ—Al2O3（970℃）→铝硅尖晶石（1030℃）→莫来石与铝硅尖晶石（1150℃）→莫来石纳米晶（1250℃）。烧结后的莫来石晶粒平均尺寸为6463nm;对晶胞参数的测定表明其与莫来石纤维具有良好的晶体结构上的匹配性。     

滚粒法制备球形堆积磨料及其性能分析

堆积磨料是由细粒度磨料黏结起来的磨粒。相对于普通磨料,堆积磨料具有自锐性好、磨削效率高、切削力均衡等优点。文章介绍了使用滚粒法制备球形堆积磨料的过程,并对其性能进行了分析。     

氮化硅陶瓷球面磨削亚表面损伤研究

对磨削加工后的氮化硅陶瓷球面元件进行亚表面损伤深度研究,分析亚表面损伤产生的原因。采用圆形截面抛光法,获得不同磨削工艺参数组合下的氮化硅陶瓷球面元件磨削亚表面损伤深度值。实验研究砂轮磨粒尺寸、砂轮线速度、砂轮直径、进给速度等对元件亚表面损伤深度的影响。结果表明,在实验条件下,亚表面损伤深度随砂轮直径、砂轮线速度的增大而减小,随砂轮磨粒尺寸和进给速度的增大而增大。基于单颗磨粒法向磨削力和当量磨削厚度结合实验结果采用回归分析方法建立了亚表面损伤深度预测模型,可用于指导磨削工艺参数优化和后续光整加工阶段加工余量分配。     

溶胶凝胶法制备微晶氧化铝的工艺研究

以勃姆石为原料,通过溶胶凝胶工艺制备微晶氧化铝磨料.研究了球磨时间、胶溶液pH值、干燥工艺及烧结工艺对微晶氧化铝磨料微观结构和力学性能的影响,得到合适的制备工艺参数.采用优化的制备工艺参数,可以得到晶粒尺寸大约为200 nm且粒度分布均匀的微晶氧化铝磨料,其单颗粒(425～550 μm)抗压强度达到8.0 kg、堆积密度达到1.9516 g/mL.     

Ba（1-x）CaxT0.95Zr0.05O3陶瓷相变和微观结构研究

采用固相合成法制备了系列Ca掺杂的Ba_（1-x）Ca_xT_（0.95）Zr_（0.05）O_3（x=0.1～1.0）（BCZT）陶瓷。通过XRD和SEM研究了Ca掺杂对BCZT陶瓷物相和微观结构的影响。结果表明,当Ca掺杂量较少时（x=0.1～0.2）,BCZT陶瓷为单一四方相钙钛矿结构;当Ca掺杂量较大时（x=0.9～1.0）,BCZT陶瓷为单一正交相钙钛矿结构。当Ca掺杂量为x=0.3～0.9）、时,BCZT陶瓷出现两相共存的过程。随Ca掺杂量增加,BCZT陶瓷晶粒尺寸先变小然后增大,相对密度逐渐增大;当x=1.0时相对密度达到最大值98%。     

Ba（1-x）CaxT0.95Zr0.05O3陶瓷相变和微观结构研究

采用固相合成法制备了系列Ca掺杂的Ba_（1-x）Ca_xT_（0.95）Zr_（0.05）O_3（x=0.1～1.0）（BCZT）陶瓷。通过XRD和SEM研究了Ca掺杂对BCZT陶瓷物相和微观结构的影响。结果表明,当Ca掺杂量较少时（x=0.1～0.2）,BCZT陶瓷为单一四方相钙钛矿结构;当Ca掺杂量较大时（x=0.9～1.0）,BCZT陶瓷为单一正交相钙钛矿结构。当Ca掺杂量为x=0.3～0.9）、时,BCZT陶瓷出现两相共存的过程。随Ca掺杂量增加,BCZT陶瓷晶粒尺寸先变小然后增大,相对密度逐渐增大;当x=1.0时相对密度达到最大值98%。     

陶瓷磨料的研究现状及刚玉行业绿色发展

文章简单介绍了河南省刚玉行业企业的产品结构状况,分析了《刚玉单位产品能源消耗限额》标准中电熔刚玉和烧结刚玉产品的单位能耗限额2级指标之间的差别,对我国陶瓷磨料研究和产业化现状进行综述,建议河南省刚玉行业企业适度落地发展陶瓷磨料产品项目,走社会效益良好的资源节约型可持续化绿色高质量发展道路。     

晶粒尺寸对钛酸铋基无铅压电陶瓷的结构与性能影响

近年来随着电子元器件的微型化趋势,电介质陶瓷材料的晶粒尺寸效应也受到了广泛的关注.本实验系统地研究了0.94Na0.5 Bi0.5 TiO3-0.06BaTiO3(NBT-6BT)陶瓷的晶粒尺寸效应,利用一步烧结与两步烧结法制备出晶粒尺寸为0.72～1.84μm的NBT-6BT陶瓷,研究了晶粒尺寸效应对陶瓷的晶体结构、介电、压电以及铁电性能的影响.结果表明,晶粒尺寸的变化会引起晶格常数的变化,并在晶粒尺寸为1.24μm时,结晶度最佳,相对介电常数与压电系数以及机电耦合系数分别达到最大值(εr=2405、d33=150 pC/N和Kp=29.5％).NBT-6BT陶瓷的剩余极化强度Pr随晶粒尺寸的增大而提高,而矫顽场Ec呈现出相反的趋势.实验研究表明控制铁电材料的晶粒尺寸是获得优异的综合性能的有效手段.     

陶瓷粉末颗粒尺寸测试,表征及分散：（二）陶瓷粉末颗粒尺寸测试及原理

陶瓷粉末颗粒尺寸测试、表征及分散（二）陶瓷粉末颗粒尺寸测试及原理杨金龙，黄勇，谢志鹏，吴建（清华大学材料科学与工程系）１．引言陶瓷作为一门粉体科学技术，颗粒尺寸的测试是首要的基本技术，它是我们获取颗粒信息的手段。例如，在研究粉料球磨的效率或者是制备超...     

细晶氧化铝陶瓷基板的流延成型和显微结构控制研究

采用砂磨工艺获得了亚微米氧化铝复合粉体,用于制备微晶氧化铝陶瓷基板,研究了浆料组成对浆料流变学性质、生坯密度、生坯应力-应变行为的影响,以及烧结制度对平均晶粒尺寸和基板抗弯强度的影响。结果表明,固相含量、R值(增塑剂和黏结剂的质量比)和分散剂用量等关键因素决定了流延浆料的流变学性质。R值增大导致生坯强度和密度降低,提高固相含量有利于增加最大可流延厚度,优化工艺条件下可制备0.16～1.20 mm的坯片。当烧结温度为1 550℃、升温速率为2.5℃/min、保温时间为60 min时,制备的陶瓷基板平均晶粒尺寸为1.1μm左右,晶粒尺寸分布均匀,抗弯强度达到(440±25) MPa。     

微晶陶瓷的制备技术、性能及用途

微晶陶瓷是由玻璃原位析晶而获得的一种结构均匀、致密,晶粒尺寸为纳米或亚微米级的高技术新型陶瓷材料。它具有极好的耐磨损和耐腐蚀性,而且力学、热学、电学性能优良,已成为陶瓷新材料、新技术的研究和应用热点之一。本文介绍了熔融法、烧结法、熔胶--凝胶法和强韧化法等制备微晶陶瓷的工艺和技术,综述了微晶陶瓷的性能和用途。     

超高速点磨削砂轮的设计与磨损仿真

文章详细阐述了超高速点磨削中砂轮的应用状况,介绍了超高速点磨削砂轮的应用范围,通过这种新型砂轮的基体和cBN磨料层的设计,介绍了砂轮基体和磨料层的设计原则,介绍了cBN磨料层中粗磨区和精磨区中的磨料对于去除材料的磨削效率的作用,引入了这种新型砂轮中的粗磨削区倾角的概念,推导出粗磨削区倾角的大小在超高速点磨削中对于磨削参数的影响趋势,并且设计了适用于本实验的粗磨削倾角的大小,制造了适用于超高速点磨削实验的砂轮,介绍了由于粗磨削倾角的存在对磨削时切屑的流动状态及倾角对于磨削效率的影响,利用超景深显微镜观测砂轮磨料层的微观结构,分析表面的气孔率和cBN磨料的分布状态,通过磨粒的分布预测加工后的表面形貌,仿真出新型砂轮的磨损趋势,得出了有关超硬磨粒层制造和磨损的相关结论,砂轮的制造与设计直接关系超高速点磨削的广泛推广,为实现超高速点磨削的高效率和高精度的加工提供必要的设备支持,为其理论研究提供可供参考的依据。     

立方氮化硼砂轮制备技术的多型性

该文是一篇包括纳米陶瓷结合剂、消失模铸造法制备铸铁基、成孔陶瓷结合剂、磨料有序化排布、自润滑单层钎焊、CFPR、热管等砂轮内容的综述文章。指出:纳米陶瓷结合剂不仅可以解决目前陶瓷结合剂低熔点与高强度之间的矛盾,且对于拓宽cBN砂轮的应用范围具有十分重要的意义;分别研究了EPS珠粒的预发泡、珠粒熟化和干燥时间、有机胶黏剂PVB质量浓度;磨粒有序化排布的发展为解决钛合金磨削问题提供了新的思路;与无自润滑剂相比,磨削温度不超过440℃;CFRP砂轮能减少能源消耗,具有较好的经济环保特性;热管砂轮能将磨削弧区温度控制在100℃以下。