氧化锆陶瓷背板固结磨料研磨工艺研究

发布时间：2018-03-27 08:21

本文选题：固结磨料研磨垫　切入点：氧化锆陶瓷　出处：《南京航空航天大学》2017年硕士论文

【摘要】：氧化锆陶瓷材料因其优良的物理和化学特性,已广泛应用于航天军工、能源材料、耐火材料、冶金、汽车、机械、仪表、电子通讯、生物功能材料等领域。氧化锆陶瓷具有硬度高、脆性大的特点,属于典型的难加工材料。近年来,固结磨料研磨技术凭借其加工效率高、环境污染小、磨料利用率高、加工质量好等优点成为研究的热点。本文采用固结磨料研磨加工技术开展氧化锆陶瓷背板的研磨加工,分别研究单晶金刚石及金刚石聚集体磨粒对FAP加工氧化锆陶瓷背板的影响,优化工艺参数,以达到提高氧化锆陶瓷的材料去除率和表面质量的目的。论文开展的研究工作如下:(1)探索了单晶金刚石粒径、碳化硅砂浆粒径以及浓度对FAP加工氧化锆陶瓷背板的影响。研究表明:随着金刚石粒径和碳化硅砂浆粒径的增大,材料去除率变大,表面质量变差;随着碳化硅砂浆浓度的增大,材料去除率变大,表面粗糙度基本不变。当碳化硅砂浆粒径为W5、浓度为3%时,背板表面无明显缺陷,材料去除率达到427nm/min。(2)研究了金刚石聚集体的原始粒径对FAP加工氧化锆陶瓷背板的影响。结果表明:随着金刚石聚集体磨粒原始粒径的增大,表面粗糙度变大,材料去除均匀性变差。当研磨液中不加碳化硅砂浆时,原始粒径为W3的金刚石聚集体磨粒的自锐性最好,材料去除率为70nm/min,表面粗糙度Ra为28.4nm。当研磨液中加入碳化硅砂浆时,原始粒径为W5的金刚石聚集体磨粒的自锐性最好,材料去除率高达824nm/min,表面粗糙度Ra为37.2nm。(3)优化了碳化硅砂浆辅助金刚石聚集体磨粒研磨氧化锆陶瓷背板的工艺参数。采用正交实验方法研究了研磨压力、研磨垫转速、研磨液流量和三乙醇胺浓度对氧化锆陶瓷背板材料去除率和表面质量的影响,并综合优化得到最优工艺参数组合:研磨压力21kPa、研磨垫转速120r/min、研磨液流量80ml/min、三乙醇胺浓度5%。优化后的材料去除率为1325nm/min,表面粗糙度Ra为16.5nm。
[Abstract]:This paper studies the influence of the grain size of diamond aggregate , the particle size of silicon carbide mortar and the surface quality . The results show that , with the increase of the grain diameter of diamond aggregate and the grain size of SiC mortar , the removal rate of the material becomes larger and the surface quality is poor . ( 3 ) The effect of grinding pressure , grinding pad rotation speed , grinding fluid flow rate and triethanolamine concentration on the removal rate and surface quality of zirconia ceramic back plate were studied by orthogonal experiment . The optimum technological parameters were optimized . The optimum parameters were as follows : grinding pressure 21 kPa , grinding pad rotation speed 120 r / min , grinding fluid flow rate 80 ml / min , triethanolamine concentration 5 % . The optimized removal rate was 1325nm / min , and the surface roughness Ra was 16.5 nm .

【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ174.6

【参考文献】