基于ELID砂轮氧化膜性能的纳米陶瓷手术刀制造技术

发布时间：2024-03-08 20:45

　　纳米陶瓷材料具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、质量轻等众多优点,可以在医学、材料工程、机械工程等众多领域得到应用。但陶瓷作为硬脆材料的一种,难加工、加工效率低仍旧是其主要的问题。目前,ELID磨削技术是一种相对来说较成熟、应用较广泛的纳米陶瓷等硬脆材料的加工方法。本文的主要目的是探究使用纳米陶瓷材料来制作医用手术刀的可行性,首先对ELID磨削过程中铁基和铜基砂轮表面氧化膜的性能进行实验研究,根据实验结果选择后续陶瓷手术刀的加工所用的砂轮类型;然后利用ELID磨削技术对纳米陶瓷工件进行平面磨削实验,研究ELID磨削加工的参数对磨削力、表面质量的影响,根据实验结果选择后续陶瓷手术刀加工的工艺参数;最后进行纳米陶瓷手术刀的加工以及进行检测。本文主要从以下几个方面展开研究:首先,对ELID磨削过程中铁基砂轮表面氧化膜中吸附水和晶格水的存在及其对磨削区的二步冷却机理进行实验研究,同时从理论上探讨了ELID磨削过程中氧化膜成分的转化对磨削表面质量的影响。结果表明,氧化膜中吸附水与晶格水确实存在且能够在一定程度上降低磨削温度,有利于得到优秀的磨削表面质量。其次,应用纳米压痕技术对ELID磨削过程中铜基和铁...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1ELID磨削基本原理

电火花方法加工陶瓷材料的可能性增加[29]。磨削技术研究现状ID磨削加工机理磨削技术是日本理化研究所的大森整教授等人率先提出的一主要是利用砂轮和电极之间发生的电解反应，使金属基砂轮在线修整的目的，其基本原理如图1-1所示。砂轮修整时会轮表面会生成一层薄薄的氧化膜，氧化膜的....

图1-2ELID平面磨削系统

ELID平面磨削装置LID磨削系统可添加到普通的平面磨床上，示意图如图1-2所示，电体上的电刷接到砂轮的中间部位，电源负极接到桥形电极上，砂轮和间隙，工作时喷嘴喷出电解液使电解液充满间隙，电解液使砂轮保持除砂轮表面结合剂，露出磨粒，持续这种修整过程，使砂轮一直保持

图2-1铁基砂轮表面氧化膜微观形貌图（W40）

不参与晶格的组成，不同物质的吸附水含量是不同的，一般呈液态，加热到100度就将失去。如图2-1可见，氧化膜是疏松多孔的结构，孔隙内含有吸附水。液态水的汽化温度较低，在高温分解反应之前，首先会发生吸附水的物理蒸发过程（见公式6），该过程是一个吸热过程，可辅助冷却磨削温度。而后随着磨....

图2-2W1.5的ELID砂轮氧化膜的XRD测试

2.5实验结果与分析2.5.1实验结果实验结果如图2-2，图2-3，图2-4所示。图2-2W1.5的ELID砂轮氧化膜的XRD测试Fig.2-2XRDTestontheOxideFilmofELIDGrindingWheelofW1.5由图2-2可见....

本文编号：3922369