陶瓷结合剂对高速砂轮强度的影响

提高高速砂轮强度的重要途径之一是改进陶瓷结合剂,提高结合剂的强度以及结合剂与磨粒的结合强度。本文对高速砂轮含硼结合剂在烧成温度为1 320℃、保温8 h的条件下进行了大量实验,探讨了陶瓷结合剂中硼玻璃含量不同以及钠长石、钾长石含量比例不同对高速砂轮强度的影响,结果表明：（1）在一般陶瓷结合剂中增加硼玻璃,能达到提高结合剂强度的目的;在试验范围内,随着硼玻璃含量的增加,＂8＂字块的抗拉强度和砂轮的平均破裂速度也提高;（2）在结合剂中其它成分含量相同的情况下,长石中钾长石、钠长石同时存在,且钠长石按0%、35%、50%依次增加,砂轮的平均破裂速度逐步增大,当钠长石和钾长石各占50%时,砂轮的平均破裂速度达到最高值。     

80米/秒棕刚玉陶瓷高速砂轮的研制

磨料晶种不同,在相同条件下制成砂轮的强度和回转破裂线速度亦有差异。白刚玉磨料比鞍容易提高砂轮的强度,而棕刚玉磨料就比较难以提高强度。迄今为止,高速砂轮都是用白刚玉磨料试制的,虽然同时也研究了其它磨料对强度的影响,但目前尚未发现有不经补强的棕刚玉陶瓷结合剂80米/秒的高速砂轮。     

80m/s复线螺纹磨砂轮的试验研究

1 80m/s高强度陶瓷结合剂砂轮的研究 砂轮的强度是由结合剂强度、磨粒强度和结合剂与磨粒的结合强度三个因素决定的。三者之中,结合剂的强度是制造高速砂轮的关键。使结合剂在磨具中呈高强度的玻璃体并把磨粒相互牢固地结合起来,是研究高强度结合剂的出发点所在。     

微细金属粉末对金属结合剂砂轮性能的影响

为研究微细粉末对金属结合剂砂轮性能的影响,将微细粉末和普通粉末按照设计的比例均匀混合,采用热压烧结的方法制成胎体试块,且在混合粉末中添加超硬磨料制成金属结合剂超硬材料砂轮,利用硬度计、抗折试验机、扫描电镜、切割试验机等设备,分别测试金属结合剂胎体硬度、抗折强度、断口形貌以及金属结合剂超硬材料砂轮切割性能。结果表明:微细粉末的添加有利于提高金属结合剂胎体的抗折强度,最高可以提升20%;另一方面,还可增加超硬材料砂轮的耐磨性,相同试验条件下测得半径磨损量降低了25.7%。      

镀钛cBN磨料对超高速陶瓷砂轮强度的影响

采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪等仪器对镀钛前后的cBN磨料和陶瓷结合剂烧结样条的显微结构进行了观察;分析了结合剂与cBN磨料的结合关系,并对陶瓷结合剂烧结样条进行了抗折强度试验。结果表明,cBN磨料镀钛前后其性能变化很小,未镀钛cBN磨料与结合剂烧结样条的抗折强度为61.97MPa,两者间是机械包镶式的结合;镀钛cBN磨料与结合剂烧结样条的抗折强度为67.65MPa,两者间还含有化学结合;cBN磨料镀钛后对砂轮强度的提高有益,但前者的抗折强度已满足超高速砂轮的需要,单就提高砂轮强度来说,无需镀钛。     

树脂结合剂金刚石堆积磨料砂轮磨削YG8硬质合金

为探究金刚石堆积磨料在树脂结合剂砂轮中的磨削性能,采用ZLB-60旋转式制粒机制备了金刚石浓度为150%、200%、250%的陶瓷结合剂金刚石堆积磨料,其单颗粒静压强度分别为61 N、65 N、36 N。选用金刚石浓度为200%的金刚石堆积磨料与相同原始粒度的单颗粒金刚石配比制备金刚石浓度为100%的树脂结合剂金刚石砂轮,在自制磨削平台上对YG8硬质合金进行磨削性能测试。磨削结果显示:当金刚石堆积磨料体积分数为30%时,树脂结合剂金刚石砂轮的磨削性能最佳,磨削比为145.11,磨削效率为13.64 g/h,较相同原始粒度单颗粒金刚石砂轮的分别提高了152%和40%。      

新型铜基结合剂金刚石砂轮性能的研究

在铜基结合剂金刚石砂轮的基础上,通过真空热压法制备新型铜基结合剂金刚石砂轮。然后,对其性能进行测定,并结合扫描电子显微镜对其微观结构进行分析。结果表明:新型铜基结合剂金刚石砂轮的抗折强度、冲击强度、洛氏硬度(HRB)以及加工后工件的表面粗糙度Ra分别为463.96 MPa、13.55kJ/m2、98.67HRB和0.87μm;与普通铜基金属结合剂金刚石砂轮相比,新型铜基结合剂金刚石砂轮的抗折强度、冲击强度和洛氏硬度(HRB)分别提高了23.94%、30.81%和3.14%,且加工后工件的表面粗糙度值Ra从1.86μm下降到0.87μm,表面质量得到明显改善;新型铜基金属结合剂金刚石砂轮具有质轻、强度高、硬度大和磨削效果好的特点。     

陶瓷高速砂轮结合剂中不同成份对砂轮强度影响的探讨

针对我国陶瓷高速砂轮特别是粗粒度高速砂轮回转强度不稳定的问题，本文主要对粘土—钾长石—硼玻璃、粘土—钾／钠长石—硼玻璃、粘土—钾长石—钙玻璃、粘土—钾长石—锂辉石等系统的结合剂进行研究。在现行的同一工艺条件下，用白刚玉WA46#磨料90％、陶瓷结合剂10％制备成磨具进行陶瓷结合剂的性能比较，对结合剂中不同成份对砂轮强度的影响进行了探讨，以找到一种既能满足现行生产工艺，又能提高粗粒度陶瓷高速砂轮回转强度的陶瓷结合剂。研究结果表明：在常用的粘土一钾长石～硼玻璃系统中引入钠长石，当钠长石达到适当比例(2l％)，所制备的结合剂生产的陶瓷砂轮回转强度提高，且与现行生产工艺匹配，工艺性能稳定，有望成为改进陶瓷结合剂的一种新的途径。     

砂轮成型工艺中的夹心技术

在专利CN2910480Y《一种磨具夹心成型器技术》的基础上,对砂轮成型过程中的夹心技术进行理论等方面的探讨。实际应用结果表明:应用夹心技术可以有效地提高砂轮的回转强度,增加砂轮的使用安全性。以磨凸轮轴陶瓷结合剂棕刚玉砂轮为例,通过陶瓷结合剂白刚玉砂轮配方夹心后,其强度提高了21%;另一方面,应用夹心技术可以节约大量的原材料成本,有效地解决资源匮乏问题并充分利用廉价资源。通过树脂结合剂棕刚玉砂轮配方夹心,磨轧辊树脂结合剂单晶刚玉砂轮的直接成本降低了33.84%。     

多孔金属结合剂CBN砂轮孔隙结构对磨料层胎体力学性能的影响

为解决多孔金属结合剂CBN砂轮在高孔隙率下的强度下降问题,采用球形尿素颗粒为造孔剂,制作孔径、孔形和孔隙可控的多孔金属结合剂砂轮磨料层胎体,研究不同载荷情况下的孔隙率和孔隙排布等孔隙结构因素,对多孔金属结合剂磨料层胎体力学性能的影响规律。结果表明:孔隙有序排布时的胎体弹性模量要小于孔隙无序排布的;胎体材料的屈服强度随孔隙率增大而下降;在相同孔隙率下,孔隙有序排布的胎体,在纵向受压、孔隙正向排布的情况下屈服强度更高。      

砂轮微晶玻璃结合剂的研究

为提高无机非金属结合剂砂轮的强度，本文采取以石英砂、长石、硼砂、锂云母等矿物为主要原料，CaF2、KNO3、Na2SO3、CeO2作为晶核剂，采用熔融、水淬和球磨等工艺制备了微晶玻璃粉体。以该粉体为结合剂，结合微晶玻璃和陶瓷砂轮的制备工艺进行了制作磨具的研究。试验结果表明：采用适当的原料配比和工艺，可控制微晶玻璃中的晶粒直径为纳米级，并且该微晶玻璃作为砂轮结合剂时，不但结合剂本身具有高的强度，且对磨料也具有较强的把持力。等量结合剂情况下，用该结合剂制作的磨具可比现用的一般高速砂轮结合剂磨具的抗拉强度提高40％左右。     

光敏树脂结合剂砂轮结合强度的研究

对以光敏树脂代替热固化树脂作为结合剂的砂轮而言，砂轮中的金刚石磨粒与树脂基体结合的紧密程度是影响砂轮综合性能的重要因素。本文研究了光敏树脂结合剂与金刚石磨粒以及添加物的结合机理，提出了改善树脂结合剂与金刚石磨粒以及添加物结合强度的措施：为增强光敏树脂基体的韧性，减小其与金刚石磨粒的热膨胀系数的差别，添加一定量粒径为100nm的SiO2微粉，对试件进行泛紫外光照射(2h)并加热恒温保存(2h)，试验结果表明：试件的拉伸强度和弹性模量分别提高了90．5％和69．5％。     

晶须增强光敏树脂结合剂超薄金刚石切割砂轮片的研究

本文以快速原型制造技术为基础,研究以光敏树脂作为结合剂的超薄金刚石切割砂轮片的快速制造技术。通过在液态光敏树脂基体中加复合晶须的方法,以提高金刚石切割砂轮片结合剂机械性能,研究了REV晶须添加量对金刚石切割砂轮片强度及磨削性能的影响。对单晶硅片的切割加工试验表明,利用晶须增强光敏树脂结合剂可以显著改善光敏树脂结合剂超薄金刚石切割砂轮片的磨削性能。     

金刚石砂轮磨削Si_3N_4陶瓷的磨损特性

本文采用单颗粒磨削试验法分析了不同品级金刚石磨削反应烧结热等静压Si_3N_4陶瓷的磨损特性,测量了四种金刚石砂轮在一定磨削条件下磨削Si_3N_4陶瓷的磨耗比,探讨了金刚石砂轮的结合剂、磨料品级和粒度对砂轮磨损性能的影响。研究结果表明,金刚石砂轮的结合强度、磨料品级和粒度对砂轮的磨损性能有不同程度的影响,其中结合强度的影响最为显著。磨削Si_3N_4陶瓷时,选用青铜结合剂、JR_3级和较细粒度的金刚石砂轮有利于提高加工效率,降低砂轮的消耗。     

陶瓷结合剂碳化硅砂轮的制造方法

按本发明方法制造的陶瓷碳化硅砂轮,在磨粒与结合剂之间存在有一层由氧化物构成的玻璃质界面层,因此可以提高结合剂对磨粒的把持力、提高砂轮的强度和耐热冲击强度,从而制造出性能优良的砂轮。本发明使用碳化硅和陶瓷结合剂,并采用Li、钠、钾、镁、钙、钡、锶、锌、镉、锰、铜、铅和锑等金属的氯化物、硫酸盐、硝酸盐以及硼等水落性化合物构成的一种或     

MgO/SiO_2摩尔比对金刚石砂轮用陶瓷结合剂性能的影响

研究了Na-B-Al-Si-O系陶瓷结合剂中MgO/SiO2摩尔比对其性能的影响。研究表明,随着MgO/SiO2摩尔比从0.09增加到0.35,结合剂的耐火度从800℃降低到725℃,热膨胀系数先减小后增大,但MgO的加入能有效控制结合剂热膨胀系数只在小范围内变化。制备的砂轮试样抗折强度最高值达到95MPa,利用所研究的结合剂制备的砂轮比市售砂轮使用寿命提高25%。研究结果证明:减少碱金属氧化物含量、增大碱土金属氧化物含量是获得低耐火度、低热膨胀系数结合剂的一种有效方法。     

结合剂粒度对低温陶瓷结合剂SG砂轮性能的影响

研究了结合剂粒度对低温陶瓷结合剂SG砂轮性能的影响。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,砂轮性能可得到不同程度的提高:(1)结合剂过120目筛与400目筛相比,抗折强度由19.85MPa提高到21.62MPa,提高了8.92%;抗拉强度由38.7MPa提高到54.8MPa,提高了41.6%;硬度平均提高近一级;(2)黏土、长石等结合剂原材料球磨并过120目筛后,炼制的结合剂过180目筛、320目筛、400目筛后所得的结合剂相比,结合剂自身性能有很大的变化,主要表现在:①结合剂的耐火度由768℃降低到680℃,②烧结范围由70℃降低到40℃,③结合剂的流动性由145%增加到210%;(3)在一定烧成制度下,结合剂粒度控制在180~320目范围内,有利于低温陶瓷结合剂砂轮磨削性能的提高。     

超高速磨削陶瓷CBN砂轮结合剂的实验研究

本文根据陶瓷结合剂在超高速磨削砂轮中的作用，凭借电子万能实验机、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等先进精密仪器对三种结合剂进行了耐火度、抗折强度、膨胀系数、微观形貌、显微硬度和润湿性等性能分析。实验结果表明，1#结合剂的耐火度为890℃；抗折强度达到56．28MPa；膨胀系数在7．0×10^-6／℃左右，其他各项性能也达到相当高的水平；用1#结合剂制备的砂轮条的强度达到63．07MPa，结合剂与磨料结合的微观形貌良好。实验表明，1#结合剂符合低温高强结合剂要求，在陶瓷CBN砂轮制作过程中可以实现低温烧成以减少能耗，降低污染。     

普通砂轮和CBN砂轮的市场预测

CBN砂轮由于能显著提高加工效率而在许多加工应用中取代了普通砂轮。但它不可能完全取代普通砂轮。普通砂轮今后将在某些领域中继续发挥其经济效益。一、磨粒与结合剂普通砂轮与超硬材料砂轮之间的基本差别在于磨粒。CBN磨粒的硬度较普通磨料高2～3倍。CBN砂轮的结合剂与普通砂轮同样有树脂、陶瓷结合剂,此外还有金属结合剂、电镀金     

金属结合剂金刚石砂轮制造技术新发展

提高砂轮寿命和磨削效率是金属结合剂金刚石砂轮制造研究的关键问题。本文综述了金属结合剂对金刚石磨料把持能力增强、砂轮修整修锐能力改善两方面的进展，介绍了高温钎焊技术应用与砂轮地貌优化研究的成果，在分析现有技术缺陷的基础上，提出了以高温钎焊技术为核心结合砂轮设计思想的创新制造金属结合剂超硬磨料砂轮换代产品的思路和构想。