超硬磨具纳米陶瓷结合剂研究进展

文章分析了超硬磨具用纳米陶瓷结合剂的典型特征,针对其制备方法和最新研究现状进行了综述,讨论了目前纳米陶瓷结合剂研究中可能存在的问题及对策。纳米陶瓷结合剂的研究有助于超硬磨具进一步适应超高速和超精密等特种磨削技术的基本要求,并对其应用领域的拓展具有重要作用。     

金属氧化物添加在CBN磨具陶瓷结合剂中的研究进展

从碱金属氧化物、碱土金属氧化物和其它氧化物入手,综述了不同金属氧化物添加对陶瓷结合剂结构和性能的影响,讨论了目前存在的主要问题,总结了高性能CBN磨具用陶瓷结合剂必备的条件。陶瓷结合剂中金属氧化物添加的研究有助于进一步研制高性能陶瓷结合剂,为陶瓷CBN磨具在高速、高效和高精密等加工领域的应用奠定基础。     

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.     

陶瓷结合剂对金刚石磨具把持力的影响及其研究进展

磨具主要由磨料、结合剂、气孔组成,其在使用过程中,磨料单位面积上受到的结合剂阻止磨料从磨具中脱落的作用力称之为把持力。如果结合剂对磨料的把持力不足,则会使磨料过早地脱落,导致磨具的寿命不足;如果结合剂对磨料的把持力过大,则造成磨具的自锐性较差。把持力在磨具磨削过程中具有非常重要的作用,其主要与结合剂的性能、磨料的表面状态等有关。对把持力的定义、分类以及影响因素进行了介绍,从陶瓷结合剂的性能、磨料的表面处理等方面综述了陶瓷结合剂对磨粒把持力的影响及其研究现状,介绍了把持力的表征方法并对未来的研究方向做了展望。     

对陶瓷结合剂碳化硅磨具生产的探讨

陶瓷结合剂碳化硅磨具(以下简称SiC磨具),在我国生产已有几十年的历史。长期以来在SiC磨具生产中普遍存在着黑心、发红、硬度不稳定等弊病,严重影响了产品的质量。尽管有关科研部门及生产厂对这些弊病进行了多方面的探讨,在实际生产中这些弊病至今仍然不能消除。本文主要针对上述SiC磨具生产中的弊病通过生产验证提出一些新的探讨,供磨料磨具行业的广大科技工作者共同讨论。     

陶瓷结合剂金刚石磨具用于陶瓷干磨的探索

对比了三种不同结合剂的金刚石磨边轮在陶瓷砖边棱干法磨削工序中的使用情况。实验表明,树脂结合剂磨具磨损快并易在陶瓷砖上产生黑痕,金属结合剂磨具易发生粘刀现象而且被磨陶瓷砖表面光洁度低,相比之下,在同样的工况条件下,陶瓷结合剂磨具既不产生黑痕,能得到较好的表面光洁度,又有较好的自锐性。说明陶瓷结合剂金刚石磨具比较适合于陶瓷砖干磨工序。     

陶瓷结合剂cBN磨具的研究现状及发展趋势

陶瓷结合剂立方氮化硼(cBN)磨具的近年来研究越来越受到重视。简要介绍了国内外在陶瓷结合剂cBN磨具方面的最新成果。提出陶瓷结合剂目前研究的主要结构体系。讨论了陶瓷结合剂cBN磨具性能研究的方法和研究中存在的问题。最后指出陶瓷结合剂cBN磨具的发展方向。     

纳米氮化钒对cBN磨具用陶瓷结合剂性能的影响

以硼铝硅酸盐为基础体系,通过将不同含量的纳米氮化钒加入到基础陶瓷结合剂中,制得纳米陶瓷结合剂试样条。采用万能试验机、金相显微镜和差热分析仪(TG-DSC)等仪器对所得试样的抗折强度、断口形貌和热重损失等进行分析。重点分析不同含量的纳米VN对陶瓷结合剂的力学性能和微观结构影响。结果表明:基础结合剂在650℃进行烧成时抗折强度是11.75 Mpa;在陶瓷结合剂中加入6%纳米氮化钒时,陶瓷结合剂的性能最好,其中抗折强度为47.59 Mpa,流动性为174%。     

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.     

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.     

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。     

ZrO2对CBN用低温陶瓷结合剂及磨具性能的影响

实验以SiO2-B2O3-Al2O3-R2O体系作为基础结合剂,选择ZrO2作为添加剂,通过差示扫描量热分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜等检测手段,研究其含量对陶瓷结合剂及CBN磨具性能的影响.结果表明,随ZrO2含量的增加,陶瓷结合剂耐火度升高,流动性变差;当ZrO2含量为1％时,陶瓷结合剂抗折强度达到75 MPa,显微硬度838 MPa,这得益于结合剂中ZrSiO4细晶的析出;此时CBN磨具有最大抗折强度45 MPa和最大体积密度2.32 g·cm-3,且结合剂与磨粒润湿性好,磨具组织致密,气孔分布均匀,微观结构良好.     

陶瓷结合剂cBN砂轮研究进展

文章综述了近年来国内陶瓷结合剂cBN砂轮的研究进展,对陶瓷结合剂、砂轮配方、磨削工艺等研究状况作了介绍和分析,并对这几个方面的前景作了展望.     

纳米氧化锆对金刚石磨具用陶瓷结合剂结构与性能的影响研究

本实验采用B2O3-Al2O3-SiO2体系作为基础陶瓷结合剂,添加不同含量的纳米ZrO2作为添加剂,通过差示扫描热分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜等手段,来研究其含量对陶瓷结合剂结构与性能的影响.研究结果表明,随着纳米ZrO2的增加,耐火度没有明显增加,且当含量在8％时,综合性能到达最佳,抗折强度为63.41 MPa,洛氏硬度为129.8HRC,陶瓷结合剂的气孔分布均匀,微观结构良好.     

氧化钛对陶瓷结合剂金刚石磨具性能及结构的影响

探讨了氧化钛对Li-B-Al-Si系陶瓷结合剂金刚石磨具性能及结构的影响。测试了在完全烧结状态下的陶瓷结合剂金刚石磨具试样的洛氏硬度、抗弯强度、气孔率及显微结构。结果表明:氧化钛含量为0.5wt%时,完全烧结温度下降了20℃,其洛氏硬度为122HRE,断裂强度为68.5MPa。结合剂中的微晶数量没有随氧化钛添加量的增加而增加,而是没有明显变化,因此在加入氧化钛晶核剂的同时应加入一定量的RO氧化物。     

纳米碳化钒/铬复合粉末对cBN磨具用陶瓷结合剂性能的影响

为了探索在不同烧结温度下纳米碳化钒/铬复合粉末对cBN磨具用陶瓷结合剂性能的影响,实验选用SiO_2-Na_2O-Al_2O_3-B_2O_3-CaO系统作为基础陶瓷结合剂体系,向陶瓷玻璃料中加入6%质量分数的纳米碳化钒/铬复合粉末并分别在微波烧结炉中以不同温度烧结制得纳米陶瓷结合剂。实验采用LCP-1差热膨胀仪、CMT4504型电子拉伸试验机、Stemi2000-C金相显微镜等测试分析仪器,分别对所得结合剂进行差热分析、抗折强度、显微结构分析等性能检测。实验结果表明:纳米碳化钒/铬复合粉末对结合剂性能有很大影响;加入6%纳米碳化钒/铬复合粉末能使陶瓷结合剂最大抗折强度从18.32MPa(550℃)增大到44.44MPa(600℃);纳米碳化钒/铬可以减小陶瓷结合剂的密度,以700℃的温度烧结时,结合剂密度从2.165g/cm~3减小到1.256g/cm~3;以600℃烧结时,6%纳米碳化钒/铬复合粉末能使结合剂的流动性从145.8%增大为154.8%。     

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。     

纳米陶瓷结合剂cBN砂轮的研究进展

文章综合论述了纳米陶瓷结合剂的性能特点、增强增韧机理以及研究进展,并探讨了纳米陶瓷结合剂cBN砂轮制备过程中存在的问题及对策,指出纳米陶瓷结合剂不仅可以解决目前陶瓷结合剂低熔点与高强度之间的矛盾,而且对于拓宽cBN砂轮的应用范围、适应超高速磨削技术具有十分重要的意义。     

陶瓷抛光砖用磨具(二)

４陶瓷抛光线用金刚石磨具的种类和特点４．１陶瓷磨具的分类 由于瓷质砖属于硬脆性非金属材料,其莫氏硬度已达６～８级,用一般磨具已很难进行高效大切削量的切削加工,只能使用金刚石工具。这种磨具目前绝大多数厂家以热压法生产刀头,然后焊接于钢基体上而成。根据使用功能分为：金刚石滚筒（或金刚石滚筒铣刀）;金刚石行星轮、圆柱轮;金刚石磨边轮;金刚石倒角轮。根据不同的设备,同一类产品在安装结构和尺寸上各不相同。４．２金刚石滚筒 金刚石滚筒由若干条金刚石螺旋纹组成,用于抛光过程的第一阶段。通过连续强力切削作用将砖坯…     

陶瓷抛光砖用磨具(一)

１前言 磨料磨具俗有工业牙齿之称。利用磨料磨具进行磨削研磨超精加工和抛光金属与非金属工件,不但能获得很高的精度和光洁度,而且可以加工其它切削方法难以加工的硬质材料如玉石玛瑙石材硬质合金等。因此,磨料磨具的应用十分广泛。陶瓷磨具是伴随９０年代初陶瓷抛光砖技术进入我国并迅速兴起、在仿制进口磨具的基础上逐步发展起来,经过７～８年的不断发展,无论规模还是技术水平都有很大的提高,已成为磨料磨具中一个重要而年轻的分支。２磨料磨具基本知识２．１磨料 磨料是制造磨具的主要原料,是磨具产生磨削、研磨、抛光作用的主体…