含有微/纳米磁粉的新型磁流变抛光液的性能研究
发布时间：2021-08-15 02:09
磁流变抛光技术作为一种新型精密光整加工技术,对于硬脆性光学元件的精密加工具有重要意义,尤其是对非球面光学元件的精密加工。磁流变抛光液由基液、磁性颗粒、磨料、稳定剂等按一定比例组成,但是抛光效率较低,稳定性较差,易于发生颗粒团聚和沉降分层。为了进一步提高磁流变抛光液的加工效率和改善其不足之处,进而向磁流变抛光液中加入纳米Fe3O4磁粉配制出含有微/纳米磁粉的新型磁流变抛光液,并且通过一系列实验探究其性能。具体内容如下:1)通过一系列实验确定新型磁流变抛光液的制备方法和成分比例,即基载液为去离子水,磨粒为CeO2磨料,表面活性剂为十二烷基磺酸钠和油酸,触变剂为亲油型有机膨润土,磁性颗粒为2μm羰基铁粉和纳米Fe3O4磁粉。2)实验探究对磁流变抛光液的稳定性能。对磁流变抛光液进行液粘度和沉降率检测。通过实验证明随着磁流变抛光液中羰基铁粉的质量分数逐渐减小,纳米Fe3O4磁粉的质量分数逐渐增加,液粘度逐渐增加,抗沉降能力增强;随着纳米Fe3O4磁粉粒度的增大,液粘度逐渐减小,抗沉降能力减弱。3)实验探究新型磁流变抛光液的抛光性能。选用两种石英玻璃,进行一系列抛光实验,通过检测抛光后石英玻璃的表...
【文章来源】：南昌航空大学江西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
相机镜头
图 1-2 哈勃望远镜及主镜头的加工非球面硬脆性光学元件之所以有如此广泛的应用，在于其相对于球面镜具有校正像差、改善像质、扩大视场的特点，并且能够简化光学系统结构，降低整体重量。相对于民用领域，非球面光学元件在军事领域的应用意义更为重大，例如特种兵为了便于在夜间作战所佩戴的单兵夜视仪、防空导弹的红外制导反射镜、无人侦查飞机和间谍卫星的相机镜头、隐形雷达探测镜、战斗飞机的瞄准镜等均为典型的非球面光学元件。近几十年正是我国富国强军，大力发展国防的重要阶段，海陆空三军以及中国火箭军正处于蓬勃发展的阶段。军队的信息化、武器尖端化都有赖于高尖端的非球面光学元件，这就不单单对非球面光学零件的表面质量提出了更高的要求，更要实现非球面光学零件的高效率、低成本生产。非球面光学零件具有如此广泛的应用领域和市场需求，但是对于硬脆性非球面镜光学元件的精密加工仍然是一个重大难点。当今普遍采用机械抛光与手工抛光结合的传统方法作为其最终加工方法，以达到去除精磨后的裂纹层,降低工件的表面粗糙度值，修正工件表面的微观几何形状的目的,最终达到光学元件所要求的精度[1]。其优势在于设备简单、工艺条件易于保证，但也存在很多缺点。首先生
图 1-3 磁流变抛光原理图1.3 磁流变抛光技术的国内外发展现状1948 年，Jacob Rabinow 最先发现磁流变现象并发明了磁流变液，随后将其应用到离合器领域。从此以后各国的科研人员对磁流变进行了广泛地研究，并成功地将其应用到阻尼制动、密封、控制等多种领域[4,5]。其中磁流变技术在机械加工领域的应用同样经历了一个漫长的发展阶段。1.3.1 磁流变抛光技术的国外发展现状磁流变抛光技术的起源可以追溯到 1974 年，由前苏联传热传质研究所的William. I. Kordonski 教授率先进行了该方面的研究，并于 1986 年成功地将磁流变抛光应用于光学透镜的加工[6,7]。随着磁流变抛光技术得到越来越多的关注与研究，磁流变抛光技术进入了一个高速发展阶段，并且取得了很多突出的成果。美国在磁流变抛光技术方面的研究一直处在领先地位。1994 年,美国 Rochester
【参考文献】：
期刊论文
[1]硅油基磁性复合流体斜轴抛光特性研究[J]. 陈逢军,徐志强,程振勇,尹韶辉. 制造技术与机床. 2013(10)
[2]单晶SiC基片的集群磁流变平面抛光加工[J]. 潘继生,阎秋生,徐西鹏,童和平,祝江停,白振伟. 中国机械工程. 2013(18)
[3]磁场分布对磁性复合流体抛光材料去除率的影响[J]. 焦黎,吴勇波,郭会茹. 机械工程学报. 2013(17)
[4]磁场作用下磁性抛光液体的抛光特性及实验研究[J]. 吴敏,王正才,陆樟献,陈善飞. 机械科学与技术. 2013(06)
[5]Ni-P镀层的磁性混合流体抛光[J]. 郭会茹,吴勇波,焦黎,曹建国,李亚国. 机械工程学报. 2013(17)
[6]磁流变液温度特性研究[J]. 唐龙,岳恩,罗顺安,赵光明,张平,张登友,杨百炼. 功能材料. 2011(06)
[7]集群磁流变效应微磨头平面研抛加工参数研究[J]. 阎秋生,汤爱军,路家斌,高伟强. 金刚石与磨料磨具工程. 2008(05)
[8]磁性复合抛光体配制及其抛光性能试验研究[J]. 王续跃,吴勇波,姜健,加藤正名,徐文骥. 大连理工大学学报. 2006(06)
[9]磁流变抛光工具及其去除函数[J]. 张云,冯之敬,赵广木. 清华大学学报(自然科学版). 2004(02)
[10]磁流变抛光液的研制[J]. 张峰,潘守甫,张学军,张忠玉,郑立功,程灏波,牛海燕. 功能材料. 2002(05)
博士论文
[1]集群磁流变效应研磨刷研抛工具加工机理研究[D]. 柴京富.广东工业大学 2011
[2]磁流变液装置研究及其在非球面研抛中的应用[D]. 崔治.吉林大学 2009
[3]磁流变抛光机床数控系统关键技术研究[D]. 孙希威.哈尔滨工业大学 2006
硕士论文
[1]磁流变抛光液性能及加工参数优化的研究[D]. 顾勇兵.南京航空航天大学 2014
[2]非水基磁流变抛光液及抛光工艺研究[D]. 董惠文.西安工业大学 2012
[3]金属材料磁流变光整加工工艺参数的实验研究[D]. 杨炎.西安工业大学 2012
[4]集群磁流变效应超光滑抛光加工过程研究[D]. 吴战成.广东工业大学 2011
[5]磁性液体的优化制备及其流变性能的分子动力学模拟[D]. 顾瑞.中国科学技术大学 2010
[6]有机无机复合磁性粒子和水基磁流变液的制备和表征[D]. 左兰.武汉理工大学 2010
[7]磁流变液制备及其性能评价方法研究[D]. 刘加福.哈尔滨工业大学 2008
[8]倒置式磁流变抛光装置研究[D]. 陆敬予.哈尔滨工业大学 2008
[9]使用磁体抛光体（Magnetic Compound Fluid Polishing Tool）抛光的新方法[D]. 姜健.大连理工大学 2005
[10]液体磁性磨具光整加工实验装置的研制与开发[D]. 郝建军.太原理工大学 2005
本文编号：3343629
【文章来源】：南昌航空大学江西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
相机镜头
图 1-2 哈勃望远镜及主镜头的加工非球面硬脆性光学元件之所以有如此广泛的应用，在于其相对于球面镜具有校正像差、改善像质、扩大视场的特点，并且能够简化光学系统结构，降低整体重量。相对于民用领域，非球面光学元件在军事领域的应用意义更为重大，例如特种兵为了便于在夜间作战所佩戴的单兵夜视仪、防空导弹的红外制导反射镜、无人侦查飞机和间谍卫星的相机镜头、隐形雷达探测镜、战斗飞机的瞄准镜等均为典型的非球面光学元件。近几十年正是我国富国强军，大力发展国防的重要阶段，海陆空三军以及中国火箭军正处于蓬勃发展的阶段。军队的信息化、武器尖端化都有赖于高尖端的非球面光学元件，这就不单单对非球面光学零件的表面质量提出了更高的要求，更要实现非球面光学零件的高效率、低成本生产。非球面光学零件具有如此广泛的应用领域和市场需求，但是对于硬脆性非球面镜光学元件的精密加工仍然是一个重大难点。当今普遍采用机械抛光与手工抛光结合的传统方法作为其最终加工方法，以达到去除精磨后的裂纹层,降低工件的表面粗糙度值，修正工件表面的微观几何形状的目的,最终达到光学元件所要求的精度[1]。其优势在于设备简单、工艺条件易于保证，但也存在很多缺点。首先生
图 1-3 磁流变抛光原理图1.3 磁流变抛光技术的国内外发展现状1948 年，Jacob Rabinow 最先发现磁流变现象并发明了磁流变液，随后将其应用到离合器领域。从此以后各国的科研人员对磁流变进行了广泛地研究，并成功地将其应用到阻尼制动、密封、控制等多种领域[4,5]。其中磁流变技术在机械加工领域的应用同样经历了一个漫长的发展阶段。1.3.1 磁流变抛光技术的国外发展现状磁流变抛光技术的起源可以追溯到 1974 年，由前苏联传热传质研究所的William. I. Kordonski 教授率先进行了该方面的研究，并于 1986 年成功地将磁流变抛光应用于光学透镜的加工[6,7]。随着磁流变抛光技术得到越来越多的关注与研究，磁流变抛光技术进入了一个高速发展阶段，并且取得了很多突出的成果。美国在磁流变抛光技术方面的研究一直处在领先地位。1994 年,美国 Rochester
【参考文献】：
期刊论文
[1]硅油基磁性复合流体斜轴抛光特性研究[J]. 陈逢军,徐志强,程振勇,尹韶辉. 制造技术与机床. 2013(10)
[2]单晶SiC基片的集群磁流变平面抛光加工[J]. 潘继生,阎秋生,徐西鹏,童和平,祝江停,白振伟. 中国机械工程. 2013(18)
[3]磁场分布对磁性复合流体抛光材料去除率的影响[J]. 焦黎,吴勇波,郭会茹. 机械工程学报. 2013(17)
[4]磁场作用下磁性抛光液体的抛光特性及实验研究[J]. 吴敏,王正才,陆樟献,陈善飞. 机械科学与技术. 2013(06)
[5]Ni-P镀层的磁性混合流体抛光[J]. 郭会茹,吴勇波,焦黎,曹建国,李亚国. 机械工程学报. 2013(17)
[6]磁流变液温度特性研究[J]. 唐龙,岳恩,罗顺安,赵光明,张平,张登友,杨百炼. 功能材料. 2011(06)
[7]集群磁流变效应微磨头平面研抛加工参数研究[J]. 阎秋生,汤爱军,路家斌,高伟强. 金刚石与磨料磨具工程. 2008(05)
[8]磁性复合抛光体配制及其抛光性能试验研究[J]. 王续跃,吴勇波,姜健,加藤正名,徐文骥. 大连理工大学学报. 2006(06)
[9]磁流变抛光工具及其去除函数[J]. 张云,冯之敬,赵广木. 清华大学学报(自然科学版). 2004(02)
[10]磁流变抛光液的研制[J]. 张峰,潘守甫,张学军,张忠玉,郑立功,程灏波,牛海燕. 功能材料. 2002(05)
博士论文
[1]集群磁流变效应研磨刷研抛工具加工机理研究[D]. 柴京富.广东工业大学 2011
[2]磁流变液装置研究及其在非球面研抛中的应用[D]. 崔治.吉林大学 2009
[3]磁流变抛光机床数控系统关键技术研究[D]. 孙希威.哈尔滨工业大学 2006
硕士论文
[1]磁流变抛光液性能及加工参数优化的研究[D]. 顾勇兵.南京航空航天大学 2014
[2]非水基磁流变抛光液及抛光工艺研究[D]. 董惠文.西安工业大学 2012
[3]金属材料磁流变光整加工工艺参数的实验研究[D]. 杨炎.西安工业大学 2012
[4]集群磁流变效应超光滑抛光加工过程研究[D]. 吴战成.广东工业大学 2011
[5]磁性液体的优化制备及其流变性能的分子动力学模拟[D]. 顾瑞.中国科学技术大学 2010
[6]有机无机复合磁性粒子和水基磁流变液的制备和表征[D]. 左兰.武汉理工大学 2010
[7]磁流变液制备及其性能评价方法研究[D]. 刘加福.哈尔滨工业大学 2008
[8]倒置式磁流变抛光装置研究[D]. 陆敬予.哈尔滨工业大学 2008
[9]使用磁体抛光体（Magnetic Compound Fluid Polishing Tool）抛光的新方法[D]. 姜健.大连理工大学 2005
[10]液体磁性磨具光整加工实验装置的研制与开发[D]. 郝建军.太原理工大学 2005
本文编号：3343629
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