陶瓷结合剂立方氮化硼磨具组织及性能的研究

发布时间：2017-03-17 17:03

  本文关键词：陶瓷结合剂立方氮化硼磨具组织及性能的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 陶瓷立方氮化硼（简称cBN）磨具组织由结合剂、气孔和磨粒组成。本文从理论上分析选择一种合理的低熔高强的陶瓷结合剂，确定其组分配比，并采用热压烧结制备试样，利用XRD，SEM，EDS和抗折强度实验等分析方法研究了结合剂的性能及添加剂对其影响，不同造孔材料对磨具组织的影响，，不同表面状态cBN磨粒对磨具性能的影响，并确定一种最适合陶瓷结合cBN磨具的镀层。 结果表明：选用一种含硼的低熔高强结合剂，由硼玻璃引入B2O3，且满足R2O/B2O3=0.35/0.231，B2O3/SiO2=0.23/0.900.5。耐火度为700 ℃，试样在烧结时结合剂与刚玉界面处的热膨胀系数为4.154×10-6/℃，在结合剂中分别加入BJS和M1均提高试样的抗折强度，同时加入BJS和M1反而使抗折强度大大降低。 CaCO3的造孔机理与石墨不同，添加石墨制得的试样强度受石墨颗粒形状及加入量的影响；添加CaCO3 制得的试样强度高，生成气孔形状为球形，分布均匀，随加入量的增加气孔尺寸增大。 表面涂覆刚玉和镀覆Ti的cBN磨粒与结合剂的结合效果均比未镀覆的好，但涂覆刚玉比镀覆Ti的效果更好，刚玉涂层以牙形溶入结合剂中使得磨粒、镀层和结合剂三者过渡良好。
【关键词】：立方氮化硼 陶瓷结合剂 热压烧结 刚玉涂层 抗折强度 热膨胀系数
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TG74
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-9
• 第1章 绪论9-25
• 1．1 选题背景9-11
• 1．2 cBN的主要性能及用途11-12
• 1．3 cBN磨具的分类及特点12-13
• 1．4 陶瓷结合剂cBN磨具13-21
• 1．4．1 普通陶瓷结合剂磨具的组成特点14-17
• 1．4．2 陶瓷结合剂cBN磨具的组成17-21
• 1．5 陶瓷结合剂cBN磨具的制造工艺21-23
• 1．5．1 烧结曲线21-22
• 1．5．2 成型方法22-23
• 1．6 本课题的意义及研究内容23-25
• 第2章 实验方法及过程25-30
• 2．1 实验材料及设备25
• 2．1．1 实验材料25
• 2．1．2 实验设备25
• 2．2 实验方法25-27
• 2．2．1 热压烧结25-26
• 2．2．2 试样抗折强度的测定26-27
• 2．3 实验过程27-29
• 2．3．1 结合剂的配制27
• 2．3．2 结合剂反应能力的测定27-28
• 2．3．3 结合剂耐火度的测定28
• 2．3．4 烧结工艺的确定28-29
• 2．3．5 添加组分对结合剂性能影响的测定29
• 2．3．6 加入造孔材料试样的性能测定29
• 2．3．7 cBN表面不同状态试样性能的分析29
• 2．4 本章小结29-30
• 第3章 cBN磨具陶瓷结合剂的研究30-41
• 3．1 结合剂的选择原则30
• 3．2 结合剂中各组分配比的确定30-32
• 3．3 结合剂的热膨胀系数32-34
• 3．3．1 结合剂热膨胀系数的计算32-33
• 3．3．2 结合剂与刚玉界面区域的热膨胀系数33-34
• 3．4 烧结工艺的确定34-36
• 3．5 添加组分对结合剂性能的影响36-40
• 3．5．1 BJS对结合剂性能的影响36-38
• 3．5．2 M1对结合剂性能的影响38-39
• 3．5．3 BJS和M1对磨具性能的共同影响39-40
• 3．6 本章小结40-41
• 第4章 不同造孔材料对磨具组织的影响41-48
• 4．1 石墨对磨具组织的影响41-44
• 4．2 CaCO3对磨具组织的影响44-46
• 4．3 两种造孔材料不同效果的对比46-47
• 4．4 本章小结47-48
• 第5章 cBN表面不同状态与磨具性能的关系48-56
• 5．1 cBN表面不同状态与结合剂的结合状态48-52
• 5．1．1 宏观分析48-49
• 5．1．2 微观分析49-52
• 5．2 刚玉涂层、cBN和陶瓷结合剂之间的界面结合52-55
• 5．2．1 涂覆刚玉的cBN在结合剂中的存在状态52
• 5．2．2 cBN、涂层与结合剂的界面结构分析52-55
• 5．3 本章小结55-56
• 结论56-57
• 附录57-59
• 参考文献59-62
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果62-63
• 致谢63-64
• 作者简介64

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 黄敬敬;薛群虎;张慧梅;;混合碱效应对CBN磨具用玻璃结合剂性能的影响[J];硅酸盐通报;2010年06期

2 张志飞,万隆,张珍蓉,徐化兵,付尉林;低温CBN砂轮陶瓷结合剂的研究[J];金刚石与磨料磨具工程;2004年06期

3 吕智;敖敏;刘心宇;陈国华;郭桦;;CBN磨具用玻璃结合剂的结构与性能研究[J];金刚石与磨料磨具工程;2007年01期

4 程利霞;李志宏;朱玉梅;王鹏飞;;金属Al粉对CBN磨具陶瓷结合剂性能的影响[J];金刚石与磨料磨具工程;2008年05期

5 张培强;万隆;刘小磐;杨红卫;;碱金属氧化物对cBN陶瓷结合剂性能的影响[J];超硬材料工程;2007年03期

  本文关键词：陶瓷结合剂立方氮化硼磨具组织及性能的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：253165