陶瓷结合剂超硬材料制品的制备与性能研究
发布时间：2020-04-22 11:54
【摘要】：陶瓷结合剂超硬材料制品广泛应用于高效高速磨削加工领域。然而,目前陶瓷结合剂磨具抗弯强度、韧性、孔隙结构及金刚石与结合剂的润湿性等方面还存在若干问题。因此,本文选用硼铝硅酸盐玻璃作为基础结合剂体系,研究了粉煤灰造孔剂、SiC晶须及SiO_2涂层SiC晶须、SiO_2涂层粉煤灰造孔剂的添加量对陶瓷结合剂金刚石磨头显微结构和性能的影响。采用X射线衍射、拉曼光谱、热重、扫描电镜、电子万能试验机和洛氏硬度仪等分析手段对试样的物相组成、金刚石热损伤、显微结构、机械性能及气孔率等性能进行测试表征;应用分形维数对金刚石磨粒分布的均匀性进行评估;采用pro/e建立真实磨粒分布的磨具模型并使用有限元技术对其磨削温度场进行仿真。得到如下结论:(1)选取粉煤灰作为造孔剂,陶瓷结合剂金刚石制品的孔隙率、孔隙形状及孔隙大小可以通过不同粉煤灰的含量(wt%=0,2,4,6,8)和尺寸(D=105,135,160,215,235μm)进行调控;XRD测试结果表明SiO_2、β-Al_2O_3和Na_2O之间的反应生成钠长石,该相的存在有利于增加结合剂的强度;随着粉煤灰含量和尺寸的增加,试样滋生出大量的微裂纹,尤其在孔隙周围,导致机械性能大幅地下降;对孔隙率和弯曲强度响应曲面分析得到最优造孔剂添加量(4wt%)和尺寸(160μm)。(2)采用SiC晶须和SiO_2涂层SiC晶须作为增强相,当晶须的添加量分别为SiCw(4wt%)和SiCw@SiO_2(3wt%)时,试样的抗弯强度较无晶须添加试样的抗折强度(66.245 MPa)高出8.9%和8.1%,晶须X椚偷幕硎蔷氚纬龊颓帕拥，
本文编号：2636486
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