纳米复相陶瓷平板的超声抛光工艺参数研究

基于陶瓷超声抛光的机理,将纳米复相陶瓷平板的超声抛光分为四个阶段,对各阶段利用单因素法选择不同的抛光工艺参数进行试验研究.在光整阶段分析了各工艺参数对纳米复相陶瓷抛光后表面粗糙度的影响,并通过抛光后的试件表面形貌观察和分析,绘制出超声抛光工艺参数参考表,为复相陶瓷的超声抛光提供参考.     

多频率超声振动磨削力分析及实验研究

对纳米复相陶瓷在多频率超声振动条件下的磨削力进行了理论分析,并对在不同磨削参数下的磨削力进行了实验研究。实验结果表明,在不同的超声振动磨削参数下,磨削力都随着频率的增加而减小。通过理论分析与实验结果的比较,发现该模型的理论预测与实验结果吻合。     

烧结温度对Al_2O_3/SiC(n)纳米复相陶瓷性能的影响

采用极性分散剂 ,在微米Al2 O3 基体中加入SiC纳米颗粒 ,用真空热压烧结法制备出Al2 O3 /SiC(n)纳米复相陶瓷 ;研究了烧结温度对氧化铝纳米复相陶瓷性能的影响。研究结果表明 :烧结温度的不同使得烧结后Al2 O3 /SiC(n)纳米复相陶瓷的所得相和力学性能都有较大差异     

纳米复相陶瓷

我国科学家在纳米复相陶瓷的制备研究方面已经达到国际领先水平，由中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷与超微结构国家重点实验室高濂研究员主持完成的——晶内型氧化物基纳米复相陶瓷的制备科学与性能研究，最近荣获2003年上海市科学技术进步一等奖。     

基于ANSYS的纳米复相陶瓷木工刀具虚拟优化设计

提出将纳米复相陶瓷刀具应用到木质材料加工中.首先证明了利用ANSYS的Solid95单元所构建的三维模型对木材切削过程进行有限元分析的可行性;然后通过ANSYS程序计算不同纳米复相陶瓷刀具前角所对应的最大有效应力,并推断最优前角的角度值;最后通过实验进行比较,证明优化结果与实验结果基本一致.利用该方法可对木材切削过程进行分析及对刀具进行优化设计.另外,还通过实验证明了纳米复相陶瓷刀具比普通硬质合金刀具耐用度高,适合进行木质材料加工.     

纳米复相陶瓷力学性能的研究进展

综述了影响纳米复相陶瓷力学性能的多种因素，包括原始粉料粒径、纳米添加相的含量、显微结构及热处理工艺等，指出了存在的问题及今后的研究方向。     

纳米复相陶瓷刀具材料的研究现状

纳米复相陶瓷刀具材料的研究成功有望从根本上解决陶瓷材料的脆性问题，比起传统刀具陶瓷刀具材料，它具有更高的抗弯强度、断裂韧度等力学性能。本文介绍纳米复相陶瓷的增韧补强机理；总结了现阶段以Al2O3、Si3N4、ZrO2和Ti（C、N）四种陶瓷为基体的纳米复相陶瓷刀具材料的显微结构和力学性能之间的关系，并且指出了纳米复相陶瓷刀具材料今后的研究方向。     

基于虚拟仪器的超声磨削振动特性实验研究

虚拟仪器可利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析和处理,所以采用虚拟仪器技术对磨削在线加工进行测试,以Labview为开发平台,建立磨削住线加工的振动信号测试系统,从而分析超声振动磨削特性。本文对纳米复相陶瓷材料振动特性进行实验研究,得出如下结论：超声振动频率始终保持在20．923kHz左右,超声振动的振幅随着所加功率的增大而增大;功率对超声振动的振幅影响较大,相同功率下系统实际振动振幅比理论值小。     

Si_3N_4/SiC(N)纳米复相陶瓷的制备与性能研究

采用极性分散剂和超声分散技术 ,在微米Si3 N4基体中加入SiC纳米颗粒 ,用真空热压烧结法制备出Si3 N4/SiC(N)纳米复相陶瓷。研究结果表明 :加入SiC纳米颗粒可显著降低烧结温度 ,阻止 β Si3 N4晶粒的过度生长 ,细化晶粒组织 ,提高复合陶瓷材料的致密度和机械性能 ;含 15wt%SiC纳米颗粒的复相陶瓷具有最佳断裂韧度和较高抗弯强度 ,可作为高速切削刀具和模具的候选材料。     

基于非局部理论的超声作用下纳米复相陶瓷材料疲劳试验研究

为了解释超声磨削的高效延性切削现象,进行了纳米复相陶瓷材料在对称循环应力(R=-1)下普通及超声振动条件下的疲劳寿命试验,得到其在两种条件下的循环疲劳特性曲线。基于非局部理论,选取了相应的二维衰减核函数,建立了超声下的非局部本构模型,分析了超声振动作用对纳米复相陶瓷材料的力学行为及断口微观特性的影响规律。试验结果表明:试件在给定频率范围内的超声振动作用下,循环应力幅值明显降低,说明超声振动作用对相同疲劳寿命时所需循环应力幅有衰减作用;对断裂后不同超声频率、相同疲劳寿命的试件断口微观形貌分析表明,超声振动作用改变了材料微观组织结构,使材料的韧性增强,断裂方式发生改变,这些力学性能使超声磨削时的临界磨削深度比普通磨削时大。试验结果与理论分析相吻合。     

纳米ZrO2/SiC-WSi2/MOSi2复相陶瓷的显微结构与耐磨性

将纳米ZrO2和SiC颗粒与微米WSi2／MoSi2颗粒进行球磨分散、混合，通过热压烧结制备ZrO2／SiC-WSi2／MoSi2复相陶瓷，研究了它的显微结构与耐磨性并与MoSi2材料进行了对比。结果表明：SiC、ZrO2纳米颗粒的复合化以及钨的合金化能使复相陶瓷晶粒细化，复相陶瓷的硬度较MoSiz陶瓷明显提高，耐磨性优于MoSiz陶瓷，磨损机制主要为粘着磨损兼有疲劳微断裂。     

纳米复相陶瓷材料超声振动磨削实验研究

选择纳米ZrO2螳韧Al2O3（ZTA）复相陶瓷为研究对象,对纳米ZrO2陶瓷改性后材料的强韧性比原材料提高了30％,硬度下降不大于5％。在超声振动磨削条件下对该材料的表面形成进行了试验研究,并与普通磨削的磨削效果作了对比分析。     

切削液对电火花线切割加工TiN／Si3N4纳米复相陶瓷工艺的影响

本文通过实验研究了不同的切削液对电火花线切割加工TiN／Si3N4纳米复相陶瓷的加工速度和表面粗糙度的影响规律,对TiN／Si3N4纳米复相陶瓷的推广应用提供了重要的参考价值。     

雾化抛光氮化硅陶瓷基体的工艺参数优化

通过正交试验对氮化硅陶瓷基体进行超声精细雾化抛光,研究抛光工艺参数(抛光液流量、抛光压力、抛光盘转速)对抛光速率和表面粗糙度的影响。以抛光后氮化硅陶瓷的材料去除率和表面粗糙度为评价指标,根据正交试验结果得到最优参数组合,并与传统的抛光效果进行试验对比。结果表明:研究的3种参数中,对材料去除率的影响程度由高到低依次为雾液流量、抛光压力、抛光盘转速,对抛光后工件表面粗糙度的影响程度由高到低依次为抛光盘转速、雾液流量、抛光压力;在相同的实验条件下,精细雾化抛光的材料去除率与表面粗糙度与传统抛光接近,但精细雾化抛光的抛光液用量仅为传统用量的12.5%,有效减少了资源的浪费。     

中等粒度纳米金刚石抛光陶瓷表面研究

研究了用各种不同粒度分布的纳米金刚石抛光CaTiO3陶瓷表面。讨论了纳米金刚石颗粒大小及其悬浮液的分散稳定性对磁头表面形貌的影响,评价了由该种材料抛光所形成的缺陷和表面质量。试验分析表明,用粒径越小、粒度分布越窄的纳米金刚石抛光时试样表面粗糙度越小,而粒径越大,即使分布窄,所得的试样表面粗糙度也越大。同时,即使纳米金刚石粒径较小,如果分散稳定性不好,也会在试样表面产生若干很深的划痕和凹坑,从而影响表面粗糙度。     

超声辐射醇水体系制备纳米CeO2粉体及其抛光性能研究

在超声辐射条件下,使用正丁醇/水反应体系通过均相沉淀法制备了纳米CeO2粉体;将所制备的纳米CeO2粉体作为磨料对硅晶片进行抛光,用原子力显微镜观察抛光表面的微观形貌并测量表面粗糙度;研究了超声场以及醇/水反应体系对纳米CeO2粉体粒径和团聚情况的影响,考察了纳米CeO2磨料对硅晶片的抛光效果。结果表明:超声辐射以及醇/水反应体系均有利于制备出粒径更小,且分散性更好的纳米CeO2粉体;使用纳米CeO2磨料抛光的硅晶片表面最终在2μm×2μm范围内的微观粗糙度值为Ra0.108nm,而且抛光表面非常平整。     

无磨料超声抛光工艺参数优选试验研究

以45钢轴件为加工对象进行无磨料超声抛光工艺试验,优选工艺参数,探索各工艺参数对表面粗糙度的影响.试验结果表明,工艺参数对加工表面粗糙度影响顺序为进给量、超声波发生器的输出功率、抛光预压力和工具头半径;表面粗糙度值随进给量的增大而增大,而工具头半径、预压力和超声波发生器的输出功率对表面粗糙度的影响曲线为驼峰曲线,过大或过小的工艺参数均影响抛光效果.     

二维超声磨削纳米氧化锆陶瓷的磨削力特性研究

对纳米氧化锆陶瓷在二维超声磨削条件下的磨削力进行了理论分析与实验研究,并与相同磨削参数下的普通磨削方式的磨削力进行了比较和分析。研究表明:与普通磨削相比,二维超声磨削可获得椭螺线式的加工轨迹,大大减小了平均磨削力,扩大了纳米陶瓷的塑性加工域,表面质量得到明显的改善。     

超声研磨Al_2O_3工程陶瓷工艺参数研究

通过不同振动模式下的Al2O3工程陶瓷普通研磨与超声研磨压力对比分析,得出超声研磨时单颗磨粒的受力大小及受力方向,并通过试验研究了各工艺参数对研磨压力的影响规律。结果表明,超声研磨压力小于普通研磨,且不同工艺参数下的轴向研磨压力要小于切向研磨;随着各工艺参数的变化,普通研磨压力与超声研磨压力的变化规律基本相同,过大或过小的工艺参数均不能得到较小的研磨压力;超声振动研磨是适合工程陶瓷等硬脆材料的一种高效加工方法。     

抛光的几种工艺对比

对抛光的几种不同工艺进行了阐述、比对,分析指出了新的纳米抛光技术由于它的优点将被广泛应用,并将逐步替代传统的抛光工艺。