碳纳米管对大粒度多层钎焊金刚石砂轮电解修整磨削性能的影响研究

发布时间：2020-12-21 10:26

　　制备了一种含碳纳米管电解液以用于大粒度多层钎焊金刚石砂轮的电解修整,并分析了碳纳米管对电解氧化膜特性及电解修整磨削性能的影响。研究结果表明碳纳米管能显著提高电解液的电解能力,电解氧化膜厚度增大了56.3%～80.2%,这有利于磨损磨粒的顺利脱落;螺旋卷曲状的碳纳米管在电解过程中能吸附、分布于氧化膜中,氧化膜的粘附强度增大了30%～50%,这能充分发挥氧化膜的研磨、抛光效果。含碳纳米管电解液电解修整大粒度多层钎焊金刚石砂轮磨削力比普通电解液电解修整磨削力降低了30%以上;磨削表面粗糙度小,且增长幅度相对平缓,即使当进给速度为30mm/s,磨削深度为16μm时,表面粗糙度也仅为0.15μm左右;含碳纳米管电解液电解修整大粒度多层钎焊金刚石砂轮磨削加工表面完整性较好,没有出现破碎、裂纹等加工缺陷,可有效实现超细晶硬质合金等难加工材料的高效精密磨削加工。 

【文章来源】：机械工程学报. 2020年07期 北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

普通碳纳米管A与热酸处理后碳纳米管B在电解液中的分散情况

试验记录了有/无碳纳米管电解液电解修整16 min过程中的电解电流变化情况，其中，每间隔1 min记录一次数据。图3为有/无碳纳米管电解液作用下的电解电流变化情况。从中可看到，当电解液中不含碳纳米管时，电解电流下降速度较快，当电解时间为8 min时,电解电流已从2.5 A快速下降至0.30 A；当电解时间达到12 min后，电解电流下降至0.06 A并趋于稳定。这说明电解液能有效实现钎焊试件基体材料的电解修整，在砂轮表面生成了一层绝缘性的氧化膜，阻止了电解反应的继续进行。对比来看，电解修整过程中含碳纳米管电解液的电解电流变化相对平缓，当电解修整12 min后，电解电流仍保持在0.68 A右；即使进一步延长至16 min时，电解电流仍有0.26 A。产生此现象的主要原因是碳纳米管在电解过程中能吸附于阳极钎焊试件表面氧化膜中，其本身具有优异的导电性，在氧化膜中的分布可显著降低氧化膜的绝缘性，使得电解反应的时间延长，促进了电解反应的持续进行，这对提高氧化膜的生成速率和氧化膜厚度是极为有利的。特别对于大粒度多层钎焊金刚石砂轮而言，其磨粒粒径较粗，磨粒包埋于基体材料中的深度大，为了使磨损磨粒顺利脱落，加入碳纳米管以提高电解液的电解能力是很有必要的。图3 有/无碳纳米管电解液电解电流的变化趋势

有/无碳纳米管电解液电解电流的变化趋势

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2929673