氮化硅陶瓷套圈内圆磨削表面质量的实验

目的 研究高速磨削试验下砂轮粒度、砂轮速度、磨削深度、工件速度等工艺参数对工程陶瓷材料磨削表面粗糙度的影响.方法 利用MK2710型数控内外圆复合磨床对工程陶瓷内表面进行磨削加工,并利用Surtronic 25接触式粗糙度测量仪进行表面粗糙度的测量,得到不同磨削工艺参数下的表面质量.结果 单一因素试验分析得出表面粗糙度随着砂轮粒度的变小而降低,随着砂轮线速度增加而降低,随着工件转速的增大而减小,随着磨削深度的增大而增大;通过正交试验的分析得出,与工程陶瓷表面粗糙度关系最大的为砂轮粒度,其次为砂轮速度和磨削深度,工件速度影响最小.结论 揭示了砂轮粒度、砂轮速度、磨削深度、工件速度对工程陶瓷表面粗糙度的不同影响,确定了最佳磨削工艺,并且进行试验验证,为工程陶瓷材料磨削加工提供了依据.     

氮化硅套圈内圆磨削及回归分析

目的 研究磨削工艺参数:砂轮的粒度、线速度(vs)、轴向振荡速(fa)和径向进给速度(fr)对氮化硅套圈内表面粗糙度的影响.方法 采用树脂结合剂金刚石砂轮对氮化硅陶瓷套圈内圆进行单因素磨削加工实验,进行了4因素的正交实验.利用Taylor-Hobson Surtronic25型接触式粗糙度仪测量被磨工件表面粗糙度,通过回归分析得出了加工表面粗糙度的回归方程.结果随着砂轮粒度的减小,加工表面粗糙度由0.31 μm下降到0.23 μm.随着砂轮线速度的提高,被磨表面粗糙度由0.28 μm升高到0.39μm,然后下降到0.33 μm.砂轮轴向振荡速的提高,使被磨表面粗糙度波动变化.砂轮径向进给速度提高对加工表面粗糙度的影响不明显.结论 明确了不同磨削参数对加工氮化硅陶瓷套圈内表面粗糙度的影响.利用正交实验法,将实验结果进行了回归分析,得出了氮化硅陶瓷套圈内表面粗糙度Ra的预测模型.     

陶瓷磨削力对磨削表面残余应力的影响

主要研究陶瓷磨削力对残余应力和表面性能的影响。     

陶瓷磨削力对磨削表面残余应力的影响

主要研究陶瓷磨削力对残余应力和表面性能的影响。结果表明 :陶瓷磨削力主要是法向磨削力对残余应力的方向、作用深度、变化梯度均有较大的影响。在小切深、反复光磨的条件下 ,磨削力使残余应力的数值、变化梯度减小 ,作用深度增大。一般情况下 ,在磨削力作用下的残余压应力的作用深度随磨削条件而变化 ,一般小于 12 μm。残余压应力作用在塑性变形层内。     

准分子激光加工陶瓷表面形貌的分形特性

根据用Talysurf表面轮廓仪测量准分子激光加工Al2O3陶瓷表面轮廓的数据，用结构函数分析了准分子激光加工陶瓷表面，采用功率谱法计算了准分子激光加工陶瓷表面轮廓的分形维数，并把计算所得的分形维数与其轮廓高度的算术平均值和均方根值进行了比较，得出它们之间为非线关系，并拟合出它们的关系式。     

低粗糙度精密外圆切入磨削工件表面形貌的研究

本文主要是在一般精度高速磨床上，采用一套轴向振动装置，在高速条件下进行低粗糙度磨削的探索。采用了目前国内最先进的扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）对工件表面进行三维扫描，测量其表面粗糙度，可以获得清晰的磨削表面立体图。     

两种磨削表面形貌的分形表征

介绍了计算表面轮廓曲线分形维数的结构函数法,采用Talysurf 5P-120型接触式表面形貌仪测取几种不同粗糙度的平磨和外圆磨削表面轮廓曲线,用结构函数法进行分析,获得了和实际情况相吻合的分形维数计算结果.加工方法和工艺不同的磨削加工表面,当表面精度达到IT6~IT5时,采用外圆磨加工,表面形貌自相似性较强;当表面精度达到IT9~IT8时,采用平磨加工,表面形貌自相似性较强.结论对于工程表面的精确分析、有效表征和磨削加工工艺的选用等具有一定的参考价值.     

内圆磨削HIPSN工程陶瓷磨削力的实验研究

目的研究不同工况下,金刚石砂轮内圆磨削HIPSN陶瓷过程中的磨削力的变化特征;建立HIPSN陶瓷内圆磨削的经验力学公式.方法利用旋转测力仪进行了不同砂轮转速、径向切削深度、以及工件转速对磨削力影响的测试实验.结果HIPSN陶瓷材料磨削力比Fn/Ft=6~11,在硬脆材料中较大,可加工性相对较差.结论通过对建立的HIPSN陶瓷内圆磨削公式的分析可知,与HIPSN陶瓷内圆磨削力关系最大的为砂轮转速,其次是切削深度,工件转速影响最小.通过验证,所提出的公式的平均相对误差在2%以内,对生产实践具有一定借鉴和指导作用.     

高性能陶瓷零件的磨削加工

采用压痕损伤理论研究和分析高性能陶瓷材料的磨削加工过程及其对加工表面和零件性能的影响。提出了陶瓷零件的两种磨削加工机理：１类似于过域值压痕的脆性断裂机理，２类似于亚域值压痕的塑性变形机理，分析了高性能陶瓷无零件磨削加工过程中，工件材料，加工机床性能，金刚石砂轮等方面参数对零件加工质量的影响。     

氮化硅陶瓷球研磨抛光技术研究进展

氮化硅陶瓷球是重大装备中轴承的关键基础元件,球体的超精密研磨抛光质量是影响轴承性能与寿命的重要因素. 本文从加工方法的角度,总结了陶瓷球研磨抛光技术的研究进展,对不同的陶瓷球超精密复合抛光方法进行了比较分析,并提出了一种新型抛光方法,即集群磁流变抛光陶瓷球的方法. 该方法初步测试显示,经3 h的抛光,氮化硅陶瓷球的表面粗糙度Ra由50 nm下降到5 nm,球度达到0.11~0.22 μm.     

电镀CBN砂轮磨削内孔的表面粗糙度

研究了电镀ＣＢＮ砂轮磨削内孔的表面粗糙度随时间和磨削用量的变化规律．研究结果表明：电镀ＣＢＮ砂轮磨削内孔的表面粗糙度值随时间的累积呈指数规律衰减，随工件速度、往复运动速度的变化呈极值特性，随切入速度的增加而增加；且对不同砂轮的表面粗糙度值呈现随机特性．并探讨了产生上述规律的机理     

热氧化处理对氮化硅粉料表面可溶性离子的影响

选用一种商业氮化硅粉料,研究了可溶性高价反离子对其水中分散性能的影响,并研究了粉料表面的几种可溶性金属离子在热氧化处理过程中的变化规律.研究发现,初始氮化硅粉料分散性能的限制性因素是可溶性（Ca^2＋＋Mg^2＋）的浓度过高所致.一价可溶性离子Na^＋和K＋非常稳定,热氧化处理基本上不改变其在氮化硅颗粒表面的存在状态.对于Ca^2＋,Mg^2＋和Fe^3＋而言,热氧化处理显著改变了其在氮化硅颗粒表面的存在状态,由可溶性的高价反离子变成了难溶性的氧化物.对Fe元素而言,除了变成难溶性的氧化物外,在热氧化过程中还发生了由氮化硅粉料表面向颗粒内部的扩散.     

合金元素对Si3N4陶瓷生成的影响

以合金元素为添加剂制备氮化硅陶瓷.比较了Ti、Mg、Fe和A l四种合金元素对氮化硅生成的效果,结果表明单一元素Fe的效果比较明显;探讨了Fe含量在0.25%~5%(质量百分数)之间对Si3N4生成的影响,为了避免Fe-Si化合物的生成,Fe的加入量不宜大于1%;对比了复合元素(Fe A l)添加与单一元素(Fe)添加的效果,在添加剂含量相同的条件下,复合元素(Fe A l)比单一元素(Fe)的氮化效果较理想.     

氮化硅-氧化镁-氧化钇陶瓷的常压烧结

采用常压烧结工艺制备了Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷材料,克服了热压工艺的缺陷。Y2O3的添加量对烧结陶瓷材料的致密化行为和机械性能有很大的影响。常压烧结Si3N4-MgO-Y2O3陶瓷材料,当氧化钇含量(质量分数)为4%~5%时,相对密度达99%,抗弯强度达950 MPa,断裂韧性7.5 MPa.m1/2。     

提高磨削表面完整性的工艺研究

本文报道了使用正交试验设计法寻求合适的磨削工艺参数的实验,揭示了磨削工艺条件对磨削表面完整性的影响。     

氮化硅结合碳化硅多孔陶瓷支撑体的制备与表征

以碳化硅、硅粉为主要原料,以氧化铝和氧化钇为烧结助剂,通过添加不同质量分数的淀粉为造孔剂,采用反应烧结方式制备了系列氮化硅结合碳化硅多孔陶瓷支撑体,并对烧成样品的物相、显微结构、孔隙率、抗折强度、孔径分布、纯水通量和耐酸碱性能进行了分析和表征. 结果表明,样品的主晶相为碳化硅和氮化硅,还有少量的焦硅酸钇和塞隆;随着淀粉质量分数的增加,样品的孔隙率随之增大,样品的抗折强度随之减小,同时样品的平均孔径和纯水通量随淀粉质量分数的增加均呈现先增大后减小的趋势;样品有良好的耐酸碱性能,在标准酸性和碱性条件下的质量损失率分别为1.96%~2.04%、3.96%~4.13%;当淀粉的质量分数为3%时,烧成样品的孔隙率为41.8%,抗折强度为18.1 MPa,孔径主要分布在0.7 μm~2.5 μm之间,纯水通量最高,可达9.2 m³/（m2*h）,综合性能较佳.     

氮化硅陶瓷烧结设备的智能化控制程序设计

利用串行通讯技术建立氮化硅烧结设备调节器与计算机的通信，以VB为编程语言，编制控制程序对烧结设备进行智能化、程序化控制设计，实现烧结过程温度等物理量的实时记录、图形描述和记载存储，摆脱烧结过程物理量记录的人工干预，提高研发人员的工作效率，为先进陶瓷的研究开发提供便利，并提升设备的智能化程度和产品价值。