纳米AlN对低温陶瓷结合剂金刚石磨具结构与性能的影响

文章探讨了纳米AlN对Na2O-B2O3-SiO2硼硅酸盐玻璃体系陶瓷结合剂金刚石磨具结构与性能的影响.在不同气氛条件下烧结的陶瓷结合剂金刚石磨具试样,利用万能压力试验机、洛氏硬度计、扫描电子显微镜等仪器,测试磨具试样的抗折强度、洛氏硬度、耐磨性,以及显微结构等.结果表明:纳米AlN含量为6wt%时,结合剂的开始熔融温度为670℃,比纯结合剂低10℃,且烧结温度范围增大;在氩气气氛下烧成,金刚石磨具试样的抗折强度、洛氏硬度、耐磨性等,比在大气气氛下烧成磨具的均有所提高,其中折强度为60.46MPa,洛氏硬度为88;由SEM图谱可以看出,加入纳米AlN后,结合剂与磨粒间结合良好,且组织均匀.     

微波烧结陶瓷结合剂金刚石砂轮研究

为了提高陶瓷结合剂金刚石砂轮的性能,采用微波烧结技术,通过一系列试验,分析了陶瓷结合剂金刚石砂轮的微波烧结温度、陶瓷结合剂含量和金刚石磨料粒度对其性能的影响。结果表明:微波烧结温度是影响陶瓷结合剂金刚石砂轮性能的最主要因素,远超其余二者;陶瓷结合剂金刚石砂轮试样的洛氏硬度和抗弯强度在740 ℃时达到极大值且气孔率较小,此时洛氏硬度为66 HRB,抗弯强度为76.5 MPa,气孔率为17.8%;由微观组织观察可知陶瓷结合剂金刚石砂轮在740 ℃时可以实现陶瓷结合剂对金刚石磨料的均匀包裹,并且气孔较少。     

烧结温度对低温陶瓷结合剂性能的影响

文章研究了不同烧成温度下低温结合剂的烧结范围、强度、硬度,用XRD和SEM对不同烧成温度下陶瓷结合剂金刚石的结构进行了分析.结果发现:试验陶瓷结合剂在开始软化点725℃最适合陶瓷结合剂金刚石磨具的烧成,在该温度下烧成结合剂呈比较均匀的玻璃状态,对金刚石磨粒的润湿性好;在725℃烧成,结合剂的流动性为120%;结合剂试样的弯曲强度和洛氏硬度最大,分别为58.5MPa和93.5(HRA).     

烧结温度对陶瓷结合剂金刚石砂轮性能的影响

以金刚石和陶瓷结合剂为原料,以制备的陶瓷结合剂金刚石砂轮为研究对象,研究了烧结温度对其性能的影响.金刚石的热重(TG)和差示扫描量热(DSC)以及陶瓷结合剂的DSC、X射线衍射(XRD)和流动性的分析,确定陶瓷结合剂金刚石砂轮试样的烧结温度上限.通过对陶瓷结合剂金刚石砂轮试样的XRD、扫描电子显微镜(SEM)、开口气孔率、弯曲强度和洛氏硬度的检测和分析,研究其最佳的烧结温度和微观结构.结果表明,实验所用的金刚石开始氧化温度为662.13℃,完全氧化温度为888.00℃.陶瓷结合剂的玻璃转化温度是774.03℃.烧结温度在740℃时,陶瓷结合剂未与金刚石发生化学反应.温度升高时,结合剂的流动性增大,陶瓷结合剂金刚石砂轮试样的开口气孔率也增大.在烧结温度为700℃时,试样的弯曲强度(84.11 MPa)和洛氏硬度(87.66 HRB)达到最大值,金刚石之间的结合剂"桥"更致密,结合剂与金刚石之间润湿性更好,形成有合适气孔的整体.     

PbO对陶瓷结合剂性能的影响研究

与其他结合剂相比,陶瓷结合剂具有散热好、易于排屑、成本低等优点,陶瓷结合剂在超硬材料磨具行业应用广泛。本文研究PbO对陶瓷结合剂性能的影响,通过向基础陶瓷结合剂中加入不同百分含量的PbO,对其耐火度进行了测定,利用微机差热膨胀仪、洛氏硬度计、微机控制电子万能试验机对加入不同量PbO结合剂的热膨胀系数和加入磨料后磨具的洛氏硬度和抗折强度进行了研究测试,再用体视显微镜对测过抗折强度的磨具试样进行断面观测分析。实验所得结果显示:适当加入少量添加剂PbO能显著降低结合剂的耐火度,加入超过10%或更多对其耐火度影响不大。与不加和加其它量相比,当添加剂添加量为5%时,加磨料后烧成的磨具具有较高的抗折强度和洛氏硬度;结合剂中加入添加剂PbO后,其热膨胀系数有所增大。通过体视显微镜断面观测可观察到,当加入PbO量过多时会有发泡产生。综合以上因素,PbO为陶瓷结合剂添加剂时,其添加量应控制在5%左右。     

冷等静压成型工艺对陶瓷结合剂金刚石磨具性能的影响

本文以Al2O3-B2 O3-SiO2系玻璃中加入三元碱制备的陶瓷结合剂为基础,再添加适量碱土金属化合物MgO、ZnO、CaF2和稀土氧化物CeO2添加剂制成陶瓷结合剂,研究冷等静压成型工艺对陶瓷结合剂金刚石磨具性能的影响.结果表明:冷等静压成型压力在100～260 MPa范围内,随着成型压力的增加,试样的体积密度随之增加,当成型压力为220 MPa时,试样的体积密度达到2.34 g/cm3后趋于恒定,较双向压制的试样提高了15.8％;在该压力范围内,随着成型压力的增加,再压制的试样体积收缩率增大,烧结后试样收缩率约在0.18％上下波动,而烧结后试样的抗折强度呈先增加后降低,当成型压力为180 MPa时,试样抗折强度达到93.48 MPa,较双向压制的试样提高了42.5％.经冷等静压处理的陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削洛氏硬度为71和85的硬质合金及45#钢后,工件表面粗糙度比双向压制的低,且划痕浅而分布均匀.     

添加剂对金刚石磨具用陶瓷结合剂性能的影响

本文采用三元碱R2O-Al2O3-B2O3-SiO2系为基础陶瓷结合剂(编号1#),添加适量的碱土金属氧化物MgO、ZnO和氟化物CaF2(编号2#)以及在此基础上外加适量的稀土金属氧化物CeO2(编号3#),制备出1#、2#和3#三种陶瓷结合剂,研究添加剂对陶瓷结合剂性能的影响.结果表明:在640℃下烧结,2#陶瓷结合剂试样抗折强度达到87.69 MPa,较1#陶瓷结合剂试样提高了50.7％,熔融温度从840℃降到770℃;而3#陶瓷结合剂试样在该烧结温度下抗折强度达到92.05 MPa,较1#陶瓷结合剂试样提高了53.1％,熔融温度降到730℃,高温润湿性良好;2#陶瓷结合剂和3#陶瓷结合剂都有新晶相锂霞石生成,其热膨胀系数都明显低于1 #陶瓷结合剂.将此三种陶瓷结合剂在相同的工艺条件下制备成金刚石磨具,其中用3#陶瓷结合剂制备的金刚石磨具抗折强度和洛氏硬度明显高于另外两种陶瓷结合剂,分别达到59.34 MPa和60.     

纳米陶瓷结合剂超硬磨具的制造工艺

纳米陶瓷结合剂是一种新型的超硬磨具结合剂,采用它能显著降低磨具烧结温度,大幅度提高制品的强度、韧性和耐磨性,且气孔可控,为陶瓷结合剂的应用开拓了一个崭新的领域.文章阐述了纳米陶瓷的性能及应用.结果表明:纳米陶瓷结合剂抗折强度高于100MPa,经过烧结,纳米陶瓷结合剂与金刚石和cBN超硬磨料润湿性良好、结合力大,在烧结过程中与超硬磨料不发生反应、不腐蚀损伤超硬磨料.成功用于磨削PCD复合片的金刚石陶瓷砂轮.     

球磨工艺对废玻璃管粒度及用于陶瓷结合剂的影响

采用控制变量法,通过改变球磨时间、转速、球料比和球的级配,探究球磨工艺对废玻璃管粉末粒径的影响。改变原料目数,烧结温度,原料构成,探究影响陶瓷结合剂和陶瓷磨具力学性能的因素。实验结果表明:当转数为450 r/min、球料比31、球的级配241时,对废玻璃管原料球磨0.5 h时,球磨效率最高。在陶瓷磨具体系中,加入1.93 wt%黏土,17.33 wt%长石,19.28 wt%玻璃粉末,61.44 wt%SG磨料和适量临时粘结剂,在1000℃下烧成的陶瓷磨具力学性能最好,其样条抗折强度,洛氏硬度和密度最大分别为48.42 MPa,52.52 HRB和2.54 g/cm^(3),此时孔隙率为45.62%。     

陶瓷结合剂含量对金刚石磨具性能影响研究

以47SiO_2-18Al_2O_3-9B_2O_3-9Li_2O-13Na_2O-4ZnO陶瓷结合剂为实验结合剂,制备了不同陶瓷结合剂含量金刚石试样,通过硬度(HRB)、抗弯强度及断口扫描电镜(SEM)测试,研究了不同陶瓷结合剂含量对金刚石试样力学性能的影响,通过金刚石试样与YG8试片的磨削实验研究了不同陶瓷结合剂含量对金刚石试样加工硬质合金的加工性能影响。实验结果表明,受结合剂含量对气孔形成的影响,随着结合剂含量的提升,试样洛氏硬度与抗弯强度增加,在结合剂含量超过35wt%时增幅趋于平缓。随结合剂含量的提升,磨耗比增加,磨削效率先增大后减小,在结合剂含量为35wt%时磨削效率达到最高值。综合考虑,37wt%结合剂含量金刚石试样对YG8具有最佳磨削寿命与磨削效率。     

普通磨具用陶瓷结合剂研究进展

本文简单介绍了烧结磨具用陶瓷结合剂:烧结结合剂、烧熔结合剂、低熔结合剂和磨具的低温烧成技术,对相关普通磨具陶瓷结合剂的研究文献进行了分析,阐明普通磨具陶瓷结合剂的发展方向在于促成磨具的低温绿色烧成和高强度高速砂轮技术。     

磨料表面镀覆对陶瓷结合剂超硬磨具强度的影响

在陶瓷结合剂超硬磨具的烧结过程中，超硬磨料易受到陶瓷结合剂中某些成分的腐蚀或受到热损伤，在超硬磨料表面涂覆一层保护层，既可减轻或避免腐蚀和热损伤，还可改善磨料与结合剂之间的结合状况。文章主要对各种镀层的金刚石、CBN磨料与陶瓷结合剂按一定的比例热压烧结进行了分析说明，并测定了其抗折强度，研究了各镀层对磨具抗折强度的影响。     

碱金属氧化物Na2 O对陶瓷结合剂金刚石磨具性能的影响

通过调整陶瓷结合剂中碱金属氧化物Na₂O含量,来探究碱金属氧化物Na₂O对陶瓷结合剂金刚石磨具性能的影响。当n(Na₂O)/n(SiO₂)=0.1时,磨具试样的强度(57.7 MPa)和硬度(117 HRB)达到最大值。随着碱金属氧化物Na₂O添加量的增加,结合剂的耐火度随之显著降低,流动性显著增加。磨具试样断口SEM照片表明,适量的碱金属氧化物Na₂O能够使磨具断面空隙减少,孔隙度降低,结合剂与磨料分布更加均匀,结合剂与磨料结合界面更加紧密。XRD分析表明,磨具试样在720 ℃下烧结,结合剂中除了玻璃相还产生了一种晶相,结合剂中碱金属氧化物Na₂O的含量对烧结后产生的晶相种类无影响。     

羧基丁腈橡胶对酚醛树脂磨具的性能影响

文章研究了在酚醛树脂磨具结合剂中为增韧改性,掺入不同比例的羧基丁腈橡胶制成弹性抛光片,测试其塑料洛氏硬度、抛光陶瓷时两者的磨耗,同时用普通丁腈橡胶和羧基丁腈橡胶同样比例增韧酚醛树脂制成抛光片,对比测试两者的力学性能、磨耗比和电镜图.结果表明:随着羧基丁腈橡胶的增加,其洛氏硬度呈线性降低,抛光陶瓷时,抛光片的磨耗呈现曲线形变化,先开始降低,但增加到20％以上,保持平稳,直到增加到50％以上,磨耗迅速增加,但增加80％以上后,又开始降低;而陶瓷的磨耗则缓慢降低.但在增韧酚醛树脂时,羧基丁腈橡胶粉比普通丁腈橡胶粉增韧效果明显.     

表面镀覆对铁基结合剂金刚石节块性能的影响

将表面不同镀覆(未镀、镀Ni和镀Ti)金刚石加入到铁基结合剂中进行热压烧结得到铁基结合剂金刚石节块,测试了节块的硬度和抗弯强度,用扫描电子显微镜对节块断口的微观形貌进行观测,用能谱仪对金刚石表面和金刚石脱落坑的成分进行了分析。结果表明,与表面未镀金刚石相比,加入镀Ni和镀Ti的金刚石,对节块的硬度影响不大,洛氏硬度(HRB)分别为109.4、112.4和112.3;但能使节块的抗弯强度有一定的提高,其值分别为641、658和695 MPa。SEM和EDS分析表明,镀覆金刚石表面镀层能使金刚石与铁基结合剂的结合更紧密,更牢固。     

用于陶瓷加工的金刚石磨具

介绍了金刚石磨具的结构，详细阐述了在陶瓷砖用烧结金属结合剂和树脂结合剂金刚石磨具制备中金刚石磨料的选择和应用，以及结合荆的种类和结合荆对金刚石磨轮性能的影响。     

陶瓷结合剂CBN磨具强度的影响因素研究

通过陶瓷结合剂本身强度、热膨胀系数与CBN(立方氮化硼)磨料的匹配性以及陶瓷结合剂CBN磨具的烧成温度等几方面对影响陶瓷结合剂CBN磨具强度的主要因素进行了探讨.研究结果表明:陶瓷结合剂的强度是影响CBN磨具强度的一个因素,但陶瓷结合剂本身强度的高低不是CBN磨具强度的唯一保证;结合剂与CBN磨料热膨胀系数的匹配性是影响CBN磨具强度的一个重要因素.通过实验发现,结合剂与CBN磨料的热膨胀系数之差应不大于5.2×10-6/℃;在一定烧结温度范围内,适当提高烧结温度,有利于提高结合剂桥相本身强度及结合剂与CBN磨料的结合强度.     

无机溶胶陶瓷结合剂的制备与研究

以硅溶胶、铝溶胶及化学纯H_3BO_3、NaNO_3、LiNO_3为原料,以溶胶凝胶法制备Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2-R_2O体系无机溶胶陶瓷结合剂,并以金刚石为磨料,采用喷雾干燥法制备金刚石-陶瓷复合粉体,后经干燥、压制、烧结制得金刚石-陶瓷复合烧结体。利用X射线衍射仪、TG-DSC、扫描电镜、抗折试验机等表征手段对无机溶胶陶瓷结合剂的物相组成、显微形貌、复合烧结体断面形貌及抗弯强度等进行分析。结果表明,820℃/1h下进行烧结,以此配方制备的无机溶胶陶瓷结合剂结构均匀,且可熔融为液相并对金刚石进行较好地包覆。随着陶瓷结合剂含量的增加,金刚石-陶瓷复合烧结体的抗弯强度随之提高,而气孔率随之降低,且当结合剂含量为30wt%时,抗弯强度和气孔率分别为95.42MPa和34.36%。     

陶瓷结合剂金刚石砂轮的制备研究

陶瓷结合剂金刚石砂轮广泛运用于磨削加工,文章研究了金刚石粒度、烧结温度及结合剂含量对陶瓷结合剂金刚石砂轮性能的影响.研究结果发现金刚石表面微观结构呈多孔状,粒度越细,烧结过程中与结合剂的反应活性越低,砂轮硬度越高.同时在一定范围内烧结温度越高,结合剂含量越低,砂轮硬度越高.     

丁腈橡胶粉末对酚醛树脂性能的影响

研究了在酚醛树脂中添加丁腈橡胶粉末对粘合剂的流动性、固化速度、弯曲强度和洛氏硬度等性能的影响。发现添加丁腈粉末能使树脂的固化速度加快,流动性降低,试样弯曲强度和洛氏硬度降低。因此通过加入丁腈粉末可调整酚醛树脂类磨具的性能,使磨具具有一个较宽的固化温度范围。