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...     

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。     

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。     

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。     

石英粒度及其级配对陶瓷结合剂磨具性能的影响

研究了石英粒度及其级配对陶瓷结合剂磨具性能的影响。实验结果表明,在传统生产工艺和生产成本基本不变的情况下采取以下措施,磨具性能方可得到不同程度的提高：（1）磨料采用混合粒度时磨具性能比采用传统单一粒度时性能好,抗折强度由19,85提高到21．62,提高了8．92％;抗拉强度由8．61提高到9．57,提高了11．15％;（2）粘土、长石和石英一起球磨不同时间,结合剂对磨具性能影响不明显,只有采用将硬质石英分别球磨不同时间后,再与其它成分混合,磨具性能才有明显的不同程度的提高;（3）在一定烧成制度下,石英粒度控制在一定范围内有利于磨具性能的提高。最佳粒度范围是在250—320目之间;（4）石英粒度级配选择合适时磨具性能比选择单一细粒度石英时有一定程度的提高。     

烧结制度对陶瓷结合剂金刚石砂轮的蜂窝状组织结构的影响

采用空间占位法和固态粒子烧结法制备具有蜂窝状结构的超细粒度的陶瓷结合剂金刚石砂轮。通过考察砂轮的微观形貌、气孔率和抗折强度等性能,研究烧结制度对制备砂轮蜂窝状结构的影响。结果表明:制备具有蜂窝状结构的砂轮的最佳烧结温度为750 ℃,保温时间为90 min,得到的砂轮的孔隙率约为78%,抗折强度约15 MPa。      

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.     

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。      

金属结合剂金刚石磨具自砺性的研究

本文对蓝宝石磨削和减薄用的金属结合剂金刚石砂轮进行了提高自砺性的实验研究.在金属结合剂经典配方中,用递增法引入易熔玻璃为增砺料.该材料以ZnO-PbO-B2O3系为基础,制粉后按重量百分比与金属结合剂混合使用.对所制成的金属磨具进行测试分析,发现自砺性的变化是与增砺料含量的变化成线性关系,即增加易熔玻璃的比例,自砺性增强.改善自砺性后的金属磨具,在蓝宝石、99陶瓷、K9玻璃、CaF2等材料的加工中,均取得了较为明显的经济效益.     

十二烷基苯磺酸钠对陶瓷结合剂及金刚石分散性的影响

采用溶胶–凝胶法制备陶瓷结合剂粉末和陶瓷结合剂/金刚石混合粉末以及相应的块体材料。研究分散剂(十二烷基苯磺酸钠)质量分数为0～4.02%时,其对陶瓷结合剂物相、耐火度、弯曲强度和热膨胀系数等的影响,以及其对M2.5/5金刚石在陶瓷结合剂/金刚石混合粉末中分散性的影响。结果表明：分散剂质量分数为1.34%时,陶瓷结合剂的耐火度、弯曲强度和热膨胀系数与未添加分散剂时相比未发生明显变化,其中耐火度为700℃、弯曲强度为45 MPa、热膨胀系数为4.3×10^-6℃^-1;当分散剂的质量分数从1.34%增加至4.02%时,陶瓷结合剂的耐火度降至600℃,弯曲强度降至28 MPa,热膨胀系数增至7.5×10^-6℃^-1;分散剂质量分数为1.34%时,M2.5/5金刚石均匀分散在陶瓷结合剂/金刚石复合材料中,且未引起复合材料的性能变化。     

F-对 CBN磨具用陶瓷结合剂的结构与性能的影响

采用传统熔体淬法制备了R2O-MO-B2O3-Al2O3-SiO2多元系统玻璃(R为碱金属,M为碱土金属).将制得的玻璃与Na3AlF6混合均匀制成陶瓷结合剂.测试了结合剂的耐火度、润湿性、抗弯强度和热膨胀系数,分析了F-对玻璃结构和性能的影响.结果表明:在低熔陶瓷结合剂中引入适量的F-可以降低结合剂的耐火度,提高结合剂对CBN的润湿性以及结合剂本身的抗折强度.F-在玻璃网络中起断网作用,因此F-加入量不能大于5%,否则会影响结合剂的综合性能.     

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。