Fe2O3含量对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃显微组织与力学性能的影响（英文）

采用差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子顺磁共振(ESR)和Mssbauer谱等技术研究Fe2O3含量对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃显微组织与力学性能的影响。结果表明:Fe2O3的加入不改变CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析出的主晶相类型,但使体系的析晶峰温度降低,析晶活化能增加和析出晶体的粒度减小。ESR测试结果表明,Fe2O3的加入会因轴向扭曲造成分相,从而促进析晶;同时,Fe2O3的加入能更好地调整CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃网络内部结构,使Fe3+进入比四面体对称性更高的八面体配位,有利于抗弯强度的增大。Mssbauer测试结果表明,Fe3+和Fe2+在CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃存在不同的配位,且微晶玻璃的抗弯强度随Fe3+六配位数的增多而增大;同时,Fe2+和Fe3+相互作用的增强也有利于微晶玻璃抗弯强度的增大。在核化温度为700°C、核化时间为2 h、晶化温度为910°C和晶化时间为3 h的热处理条件下,样品的显微硬度达到HV 896.9,抗弯强度达到217 MPa。     

添加P2O5及F对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃形成及析晶的影响

为了研究P2O5及氟化物对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃形成及析晶的影响，采用高温熔融法制备了不同P2O5及氟化物含量的玻璃试样。结果表明：玻璃的形成范围大致为（P205％＋F％）≤10％。在氟化物的添加量较低时，试样仅发生表面析晶，析出晶体为硅灰石（CaSi03）和少量的钙长石（CaAl2Si2O8）。随着氟化物含量是增加，试样在表面和内部都析出晶体，最终形成“整体”析晶的状态。P2O5的加入抑制了表面析晶，但促进了玻璃的分相和整体析晶。同时添加P2O5及氟化物将促进晶体的整体析出和晶体的生长，P2O5加入量的提高有利于氟磷灰石（Ca5（PO4）3F）的析出，而氟化物含量的提高增加了钙长石的析出。     

Al2O3对CaO-Al2O3-SiO2-Na2O系微晶玻璃结构与性能的影响

利用烧结法工艺制备CaO—Al2O3-SiO2-Na2O系微晶玻璃，通过DTA、XRD、IR和SEM等分析手段，系统研究Al2O3对CaO-Al2O3-SiO2-Na2O系微晶玻璃的结晶温度、晶体结构以及性能的影响。研究表明：随着Al2O3质量分数升高，初始析晶温度升高，晶体尺寸增大、析晶率升高，微晶玻璃的表观体积密度、显微硬度和抗折强度呈先增加后降低的趋势。在本实验条件下，最佳的Al2O3质量分数为11．77％。     

氧化铈对CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃烧结和性能的影响

采用烧结法制备添加氧化铈的CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃材料,并对其进行差热分析(DTA)、X射线衍射分析、扫描电镜(SEM)观察和性能测试。结果表明:添加少量氧化铈能够降低玻璃的玻璃转变温度和析晶峰值温度,促进玻璃粉体的烧结致密化,但氧化铈加入量过多将会阻止玻璃的烧结和晶化;氧化铈的最佳添加量(质量分数)为5%;随着氧化铈含量的增加,样品的介电常数呈"N"字形变化,而样品的介电损耗则表现为先减小后稍微增加的变化趋势。样品的热膨胀系数随氧化铈含量的增加基本呈下降趋势。添加5%氧化铈的样品在925℃烧结后,其相对密度达99.1%,其介电常数、介电损耗和热膨胀系数分别为6.7、0.09%和3.42×10-6K-1。     

SiO_2-Al_2O_3-MgO-F-ZrO_2系微晶玻璃的析晶

为了研究ZrO_2含量对SiO_2-Al_2O_3-MgO-F-ZrO_2系微晶玻璃析晶特征的影响,采用传统的熔融-冷淬法制备了不同ZrO_2含量的玻璃试样.结果表明:在所研究的玻璃中,ZrO_2的最大溶解量在5.0%(质量分数,下同)左右,超过其饱和溶解度后将析出氧化锆相.玻璃样品在700 ℃处理发生非晶态的分相现象,分相区主要是氟元素的偏聚,而没有形成锆元素的偏聚.在不同氧化锆含量的玻璃中析出的晶体有氟云母和少量ZrO_2与莫来石相.ZrO_2加入量的提高有助于在低温下析晶,但ZrO_2含量的提高抑制了氟云母晶体的析出.随着玻璃中ZrO_2含量的提高,析出晶体从玫瑰花形向团簇状转变.     

冷却-加热对CaO-Al2O3-SiO2系玻璃析晶动力学的影响

以CaO-Al2O3-SiO2系玻璃为研究对象,采用Ozawa方程、Kissinger方程和JMA修正方程研究了冷却方式和加热温度对玻璃析晶动力学的影响。结果表明:化学组成相同的玻璃,冷却速度和加热温度对其析晶活化能E、Avrami指数n和析晶速率指前因子ν都有影响,但加热温度对析晶活化能E的影响更大,并在750℃出现极大值现象。通过玻璃析晶试验发现:冷却速度和加热温度对微晶玻璃主次晶相的析出没有影响,主、次晶相分别是钙长石和榍石。冷却速度和加热温度对析晶活化能E的影响主要来源于析出主、次晶相的比例不同。     

氧化钠对CaO-Al2O3-SiO2三元系铝酸钙形成规律的影响（英文）

利用XRD、SEMEDS和DSCTG技术研究了添加Na2O的CaO-Al2O3-SiO2体系中铝酸钙的形成规律。结果表明,当Al2O3与SiO2的质量比为3.0、CaO与Al2O3的摩尔比为1.0时,在1350°C烧结后的熟料主要由12CaO·7Al2O3、2CaO·Al2O3·SiO2和2CaO·SiO2组成。熟料中12CaO·7Al2O3的含量随着Na2O的增加而增加,2CaO·Al2O3·SiO2的含量随着Na2O的增加而降低。Na2O在12CaO·7Al2O3中形成固溶体,增加了其单位晶胞体积。DSC分析表明,Na2O不仅促进了12CaO·7Al2O3的形成,而且使C12A7的形成温度降低了30°C。烧结熟料中的氧化铝溶出性能随着Na2O的增加而大幅度提高。     

玻璃Cr2O3陶瓷涂层表面液态重金属润湿角的测量与表征

金属材料的腐蚀性能与其表面润湿特性有着密切的关系。采用亚音速火焰喷涂技术制备了玻璃-Cr2O3陶瓷涂层,设计了一套运行在高温环境中且密封的专用试验平台,研究经过不同保温时间后,重金属在45钢与喷有玻璃-Cr2O3陶瓷涂层的45钢表面的润湿角及相关现象的变化。结果表明:相同质量的重金属液滴在45钢表面的润湿角为18°,在玻璃-Cr2O3陶瓷涂层表面的润湿角为114°,玻璃-Cr2O3陶瓷涂层抗液态重金属润湿性能较好。固化后重金属颗粒与试样之间的接触面积及剪切强度均有所不同,304不锈钢与颗粒剪切强度为1.42MPa,而涂层与颗粒剪切强度为0.21MPa。     

ZnO-Al2O3-B2O3-SiO2系微晶玻璃的研究

研究了能与可伐合金匹配封接的ZnO-Al2O3-B2O3-SiO2系微晶玻璃,其膨胀系数为5.2×10-6/℃,采用该微晶玻璃的封接器件绝缘电阻可达1×1013Q·cm.通过对该微晶玻璃的差热曲线分析,确定了其热处理制度;用X射线衍射仪和扫描电镜研究了该系统的主晶相,其主晶相为ZnAl2 O4、ZnB2O4和少量的NaSiAl2O4晶体.通过控制碱金属离子进入晶格,可明显提高微晶玻璃的绝缘电阻.     

Fe2O3-TiO2掺杂对MgO-Al2O3-SiO2系玻璃晶化行为的影响

采用差热分析、X-ray衍射分析、扫描电镜等测试手段，研究了Fe2O3-TiO2掺杂对MgO—Al2O3-SiO2系玻璃晶化行为的影响。结果表明：Fe2O3-TiO2的加入降低了原始玻璃的晶形转变温度，促进了玻璃的晶化；通过适当的热处理，可以得到以Fe^2＋固溶堇青石相与α-堇青石相为主晶相的显微结构。     

金刚石磨粒超声振动刻划BK7玻璃的亚表面损伤研究

针对光学玻璃磨削加工中出现的加工困难、工件表面质量较差以及工件内部损伤严重等问题,提出超声振动辅助加工方法对BK7玻璃进行刻划,研究超声振动功率、刻划速度和刻划深度对亚表面裂纹的影响规律。研究结果表明:超声刻划相比于普通刻划,亚表面裂纹深度最大下降了19.7%;随着刻划速度的增大,刻划后沟槽底部的亚表面裂纹最大深度逐渐增大;随着沟槽截取深度的增加,亚表面裂纹最大深度整体上呈逐渐上升的趋势并出现明显的分级情况。      

磨料尺寸对固结金刚石聚集体磨料垫研磨石英玻璃加工性能的影响

石英玻璃的研磨加工是其超光滑抛光加工的前道工序,对其加工效率和最终表面质量影响甚大。针对石英玻璃的硬脆特性,采用固结金刚石聚集体磨料研磨垫,对其高效低损伤研磨加工工艺进行了研究。探索了金刚石聚集体磨粒的一次颗粒尺寸、二次颗粒尺寸、研磨压力和研磨液流量4因素对研磨石英玻璃加工性能的影响,综合优化得到加工效率高和表面质量优的工艺参数。实验表明:采用固结金刚石聚集体磨料研磨垫,当一次颗粒尺寸和二次颗粒尺寸分别为1.0~2.0 μm和20~25 μm,研磨压力为14 kPa,研磨液流量为60 mL/min时,材料去除率达到2.64 μm/min,平均表面粗糙度值R_a为54.2 nm。      

金刚石磨料表面多孔结构的制备

采用扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）对高温高压（HPHT）合成的一种金刚石磨料的成分与结构进行分析。结果表明:微米尺寸的Ti的化合物颗粒分散在金刚石颗粒表面与内部;金刚石颗粒表面的颗粒夹杂物经过氧化处理与酸处理后被去除,形成了金刚石表面的多孔结构;表面多孔结构的金刚石磨料被推荐用于对砂轮锋利性要求较高的磨削过程,以保持砂轮的自锐性并提高磨削效率。      

Low-pressure synthesis of polycrystalline diamond abrasive

Polycrystalline diamond abrasives are used extensively for grinding of cemented tungsten carbide. Although these diamond crystals are somewhat weaker than the well formed cubo-octahedral crystals, they are ideal for grinding cemented carbide without causing surface integrity problems (metallurgical damage and microcraking due to thermal and mechanical stresses). Polycrystalline diamond of this type is currently produced by the high-pressure—high-temperature (HP-HT) technique. In this paper, we report an alternative technique for the production of polycrystalline diamond abrasive, namely combustion synthesis, using a simple oxy-acetylene torch. Although the growth rates by this technique are currently two orders of magnitude lower than the HP-HT technique, in view of the simplicity of this technique, the low cost of equipment as well as the lower running and maintenance costs (compared to the HP-HT presses, dies, power, etc.) activated chemical vapor deposition (CVD) diamond synthesis has potential for becoming an alternative approach to the growth of diamond crystals for abrasive applications. The situation will be more favorable with further advances in the low-pressure, activated CVD processes, which are still in their initial stages of development (similar to the HP-HT situation in the late 1950s), while the HP-HT process is more or less a matured technology.     

金属/金刚石复合磨料在树脂磨具中的应用

为改善砂轮磨削钢轨的性能,通过热压烧结再固化的方法制备超硬复合磨料树脂磨具试验样条,考察不同种类的复合磨料对样条抗弯强度、抗冲击强度及磨具磨耗比的影响,并用电镜观察磨削后磨具及钢轨对磨件的形貌,表征磨削表面质量.结果显示:超硬磨料与金属结合剂造粒后,抗弯强度、抗冲击强度、磨耗比均得到明显提高,最大分别提高50％、近2倍...     

筛网对金刚石磨料筛分结果的影响

依据标准规定的筛分方法,选择了三套不同厂家生产的筛网,对同一粒度规格的金刚石磨料进行了筛分对比实验。实验结果表明:同一规格不同厂家生产的筛网,其网孔尺寸和丝径尺寸都有较大的差别,这种差别严重影响了筛分结果的统一性和稳定性。为了保证金刚石磨料筛分结果的稳定统一,首先应选用合格的筛网,其次是研究制定磨料粒度组成筛分结果的校正方法。     

单颗钎焊金刚石磨粒磨损试验研究

采用单颗磨粒试验方法,以碳钢碟轮为修整工具,研究金刚石和CBN磨粒修整过程中的磨损特征。结果表明:砂轮和修整碟轮的相对速度对金刚石磨粒的磨损有重要影响;相对速度为51.9 m/s时,金刚石磨粒的磨损高度为50.1 μm;相对速度为17.3 m/s时,金刚石磨粒的磨损高度显著减小,为19.5 μm。通过相同条件下金刚石与CBN磨粒的磨损特征对比,表明金刚石磨粒在磨损过程中同碟轮之间发生化学作用,加速金刚石磨粒的磨损;对试验后金刚石磨粒进行拉曼光谱分析,并未检测到石墨物质。      

金属结合剂金刚石磨具的研究进展

本文介绍了各种金属结合剂的性能、主要配方体系和应用范围,概述了金属结合剂金刚石磨具的制备方法：烧结法、电镀法、单层钎焊法。重点综述了国内外改善烧结金属结合剂金刚石磨具中结合剂对金刚石把持力所采取的主要措施和最新研究进展,并对金属结合剂金刚石磨具的发展作了进一步展望。     

固结磨料研磨掺铈玻璃与K9玻璃的对比研究

在相同研磨条件下,采用固结磨料研磨垫研磨掺铈玻璃和K9玻璃,比较掺铈玻璃和K9玻璃的研磨材料去除率,研磨摩擦系数值和加工后表面质量.研究结果表明:金刚石固结磨料研磨垫对掺铈玻璃的材料去除率和研磨摩擦系数小于K9玻璃,表面质量相对较优.掺铈玻璃残屑中的Ce与Si在金刚石颗粒表面及磨粒之间形成包裹层和填覆层,改变材料去除机理,导致材料去除率和摩擦系数下降,获得更优的表面质量.     

磨粒半径对金刚石研磨加工影响机制的仿真研究

为解析金刚石磨粒尺寸变化对金刚石材料研磨质量的影响机制,利用分子动力学方法建立球形刚性金刚石磨粒研磨金刚石工件的模型,研究不同磨粒半径下的磨削力变化规律和应力、相变分布.结果表明:磨粒半径从6a增大到20a(a为金刚石晶格常数),磨削平均法向力和平均切向力均线性增加,但平均法向力增量为平均切向力的3倍;磨粒与工件间的剪...