成孔剂对陶瓷结合剂CBN磨具结构与性能影响的研究_侯永改

陶瓷的分类及性能

陶瓷材料的力学性能 陶瓷材料 陶瓷、金属、高分子材料并列为当代三大固体材料之间的主要区别在于化学键不同。 金属：金属键高分子：共价键（主价键）范德瓦尔键（次价键） 陶瓷：离子键和共价键。普通陶瓷，天然粘土为原料，混料成形，烧结而成。 工程陶瓷：高纯、超细的人工合成材料，精确控制化学组成。 工程陶瓷的性能：耐热、耐磨、耐腐蚀、绝缘、抗蠕变性能好。 硬度高，弹性模量高，塑性韧性差，强度可靠性差。 常用的工程陶瓷材料有氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆、氮化硼等。 一、陶瓷材料的结构和显微组织 1、结构特点 陶瓷材料通常是金属与非金属元素组成的化合物；以离子键和共价键为主要结合键。 可以通过改变晶体结构的晶型变化改变其性能。 如“六方氮化硼为松散的绝缘材料；立方结构是超硬材料” 2、显微组织 晶体相，玻璃相，气相 晶界、夹杂 （种类、数量、尺寸、形态、分布、影响材料的力学性能。 （可通过热处理改善材料的力学性能） 陶瓷的分类 玻璃 — 工业玻璃 (光学，电工，仪表，实验室用)；建筑玻璃；日用玻璃 陶瓷 —普通陶瓷日用，建筑卫生，电器（绝缘） ，化工，多孔 ……特种陶瓷 -电容器，压电，磁性，电光，高温 …… 金属陶瓷 -- 结构陶瓷，工具（硬质合金） ，耐热，电工 …… 玻璃陶瓷 — 耐热耐蚀微晶玻璃，光子玻璃陶瓷，无线电透明微晶玻璃，熔渣玻璃陶瓷 … 2. 陶瓷的生产 (1)原料制备（拣选，破碎，磨细，混合）普通陶瓷（粘土，石英，长石等天然材料）特种

陶瓷（人工的化学或化工原料 --- 各种化合物如氧、碳、氮、硼化合物） (2) 坯料的成形 （可塑成形，注浆成形，压制成形） (3)烧成或烧结 3. 陶瓷的性能 (1)硬度 是各类材料中最高的。 （高聚物<20HV，淬火钢500-800HV，陶瓷1000-5000HV） (2)刚度是各类材料中最高的（塑料1380MN/m2，钢MN/m2) (3)强度理论强度很高（E/10--E/5）；由于晶界的存在，实际强度比理论值低的多。 2 （E/1000--E/100）。耐压（抗压强度高），抗弯（抗弯强度高），不耐拉（抗拉强度很低比抗压强度低一个数量级）较高的高温强度。 (4)塑性：在室温几乎没有塑性。 (5) 韧性差，脆性大。是陶瓷的最大缺点。 (6) 热膨胀性低。导热性差，多为较好的绝热材料（λ=10-2～10-5w/m﹒K） (7)热稳定性 — 抗热振性（在不同温度范围波动时的寿命）急冷到水中不破裂所能承受的最高温度。陶瓷的抗热振性很低（比金属低的多，日用陶瓷 220 ℃） (8)化学稳定性 ：耐高温，耐火，不可燃烧，抗蚀（抗液体金属、酸、碱、盐） (9) 导电性 — 大多数是良好的绝缘体，同时也有不少半导体（ NiO ， Fe3O4 等） (10) 其它： 不可燃烧，高耐热，不老化，温度急变抗力低。 普通陶瓷

CBN磨具陶瓷结合剂

目录 摘要〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1 1．前言〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1 2.CBN磨具陶瓷结合剂性能〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 2 2.1耐火度〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2 2.2本征强度〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2 2.3热膨胀系数〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃3 2.4润湿性〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃4 3. 目前的制约因素〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 5 4．CBN砂轮结合剂的分类〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 5 4.1树脂结合剂CBN砂轮〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃6 4.2金属结合剂CBN砂轮〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃6 4.3陶瓷结合剂砂轮〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃7 5、CBN磨具陶瓷结合剂在超硬工具上的应用〃〃〃〃〃〃〃8 6、CBN陶瓷结合剂对高速砂轮强度的影响〃〃〃〃〃〃〃〃9 7、金属Ａｌ粉对ＣＢＮ磨具陶瓷结合剂性能的影响〃〃〃〃9 7．1、不同烧成温度下Ａｌ粉对磨具强度的影响〃〃〃〃〃〃9 8、应用推广的前景〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃10 9.结束语〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃11 10.参考文献:〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃12

CBN磨具陶瓷结合剂 摘要本文简单概述了CBN的结构与性能特点，对近年来有关CBN砂轮陶瓷结合剂的研究进展作了较详细的综述，指出了低熔点、高强度陶瓷结合剂是CBN砂轮陶瓷结合剂的发展趋势，阐述了CBN砂轮陶瓷结合剂实质上就是碱硼硅玻璃结合剂，其中硼酸盐系结合剂因具有低熔点、高强度的特性，使之成为了研究的重点。还介绍了玻璃的特性，和陶瓷结合剂的简介以及玻璃结合剂的特点及加工工艺。 关键词立方氮化硼（CBN）;陶瓷结合剂;纳米氧化物; 1．前言 随着我国政治稳定，经济建设快速发展，作为世界制造业中心的地位日益凸现。如何逐步缩小与世界工业发达国家的差距，使经济增长由资源消耗型加速转变为高效节能型上来，走一条具有中国特色的，可持续发展的道路。就磨削领域来说，陶瓷结合剂CBN磨具所具有的高质量、高精度、高效率、低消耗、低成本、低污染、自动化程度高等优异性能，是其他磨削工具无法比拟的。保护环境是我们的基本国策，陶瓷结合剂CBN磨具，从它的原材料生产过程，磨具的制造过程，磨具的使用过程，对资源和能源的消耗都是极低的，属于节能型的高科技产品，非常适合我国现阶段及长远发展。在工业发达国家，陶瓷结合剂磨具的应用发展非常迅速，每年都以40％以上的速度增长。但是据不完全统计，我国的增长速度仅为20％左右，因此，我国的陶瓷CBN磨具拥有广阔的发展空间。

低熔高强陶瓷结合剂的研究

2005年第2期 超　硬　材　料　工　程第17卷2005年4月SU PERHA RD M A T ER I AL EN G I N EER I N G总第60期 低熔高强陶瓷结合剂的研究① 郭志敏1,张向红1,2,臧建英2,王艳辉2 (1.河北建材职业技术学院,河北秦皇岛066004;2.燕山大学,河北秦皇岛066004) 摘　要:为实现陶瓷结合剂超硬磨具的低温烧结,减少或避免高温或由高温引起的对磨粒的伤害,本试验 以黏土、硼玻璃和铅玻璃为主要原料,研制一种低熔点高强度结合剂。通过一系列试验,测定了结合剂的耐 火度,研究了结合剂在高温下的相态,分析了结合剂在高温时与超硬磨粒的浸润性,并测试了结合剂的抗 折强度。试验表明,该结合剂耐火度低、强度高,与超硬磨粒具有良好的浸润性,在高温下呈玻璃态,是一种 低熔点高强度陶瓷结合剂。 关键词:超硬磨具;陶瓷结合剂;低温烧结试验;低熔高强;玻璃态; 中图分类号:TQ164 文献标识码:A 文章编号:1673-1433(2005)02-0007-07 STUDY ON LOW M EL T ING PO INT AND H IGH STRENGTH V ITR IF IED B OND GU O Zh i2m in1,ZHAN G X iang2hong1,2,Z AN G J ian2ying2,W AN G Yan2hu i2 (1.H ebei B u ild ing M a teria ls Institu te of V oca tion and T echnology,Q inhuang d ao H ebei,066004; 2.Y anshan U n iversity,Q inhuang d ao,H ebei,066004) Abstract:L ow m elting po in t and h igh strength vitrified bond is p rep ared to realize sin tering of vitrified bond sup erhard grinding too ls at low er tem p eratu re.R aw m aterials w ere m ain ly clay,bo ric glass and lead glass.T he refracto ry tem p eratu re,the p hase at h igh tem p eratu re,the bending strength of the bond and soakage betw een the bond and sup erhard grain s w ere tested.T he resu lts ju st show that the bond ex ist as glassy p hase and is a low m elting po in t and h igh strength vitrified bond. Keywords:vitrified bond;low m elting po in t and h igh strength;sin tering test at low er tem p eratu re;glassy p hase;sup erhard grinding too ls 0　前言 一般情况下,陶瓷结合剂含有起助熔作用的碱金属氧化物,而且由于其耐火度很高,其烧成温度通常高达1200℃以上,如此高的烧成温度,无论是对金刚石还是对cBN颗粒都有很大的伤害,进而影响超硬磨具的工作效率和使用寿命。为减少或避免温度对超硬磨粒的不利影响,实现磨具的低温烧成,有必要研究配制一种低熔点陶瓷结合剂。 对超硬磨具来说,其加工效率和使用寿命在很大程度上取决于结合剂的性质以及超硬磨粒与结合剂的结合强度,这就要求:(1)结合剂的膨胀系数应尽量与超硬磨料的膨胀系数相等或相近;(2)结合剂与磨粒之间有较强的浸润性和结合力;(3)超硬磨料的超硬性也要求结合剂具有较高的强度。 因此,研制一种低熔点高强度陶瓷结合剂是提高陶瓷结合剂超硬磨具质量的一个关键因素。 1　试验过程 本试验以黏土、硼玻璃、铅玻璃为主要原料,根据配 ①收稿日期:2004-10-20 作者简介:郭志敏(1965-　),女,河北工业大学硕士研究生,主要从事超硬材料和高温材料的研究。 通信作者:王艳辉,项目负责人。

树脂砂轮生产工艺

最初生产的多数是陶瓷砂轮，陶瓷结合剂砂轮的优点是其天然多孔和化学稳定性好，因而适用于干磨和湿磨，特别是使用水基和油基磨削液的条件下。但是，陶瓷砂轮的弹性较差，并且需要很高的烧结温度，限制了它的发展。酚醛树脂结合剂砂轮具有弹性好，对震荡、冲击、侧压的敏感性小的优点。其高稳定性使其能够适应较高转速和提高了磨削性能，因而特别适用于磨削砂轮和切割砂轮，它的良好弹性使其适用于超精确磨削和表面抛光。 酚醛树脂结合剂砂轮的生产工艺主要有冷压工艺、半热压工艺和热压工艺三种。 1．冷压工艺： 冷压工艺使用的结合剂有润湿剂和粉状树脂，通常用作润湿剂的有液体酚醛树脂、糠醛、糠醇、甲酚等，用的最多的是液体酚醛树脂。决定液体树脂和粉状树脂使用比例（通常叫做液粉比）的因素有：磨料粒度分布、填料类型、填料用量、液体树脂的粘度、粉状树脂的性质等。如果液体树脂的粘度越大，完全包覆磨料表面就需要更多的液体树脂；磨料和填料的粒度越小，其比表面积就越大，液体的用量也就越多；粉状树脂的分子量越高、游离酚越低，其与液体树脂的附着力就越差，需要的液体量就越多。以上几种情况均需提高液粉比。一般用液体树脂作润湿剂，液粉比选用1：2—1：4，而用糠醛或糠醇与蒽油的混合物作润湿剂，液粉比选用1：6—1：8。混料机要经过工艺验证，能够达到理想的混合效果并且不损坏磨料为佳。加入细粉后的混料时间一般为2—5分钟，过短不能够保证混料均匀，过长树脂膜易脱落，并且导致料温升高，树脂予固化。 混料程序如下： 首先将磨料，通常是混合粒度，进行予混，再加入润湿剂，均匀润湿磨料后，再将已与其他粉状填料予混好的粉状树脂加入，继续混合至均匀。混好的磨料要有较好的可塑性和流动性，物料不能太湿，否则容易结块，更不能有粉团，同时保证有好的流动性，以保证注模充分，一般采用过筛的办法除去结块。判断物料可塑性好坏的方法是：抓一把混好的物料，用手轻轻一捏就会成团为佳。 一般将粉状物料加入润湿好的磨料中容易形成粉团，目前已逐渐被淘汰，现在用的较多的是双锅混料法，就是先将磨料与润湿剂在一个混料机中混合，同时另外一个混料机中将粉状树脂和其他粉状填料混匀，再将润湿好的磨料倒入粉料中，混合均匀即可。双锅混料的优点是既可以不产生粉团，又能避免污染，易于清洗料锅。 将混好的物料过筛后，即可以用于压制了。 压制程序如下： 将模具安装好，称量所要求量的磨料添入模具空腔，刮平后压制。需要放置增强玻纤网片的按要求放入。然后在室温下加压，一般冷压的压力范围为15—30N/mm2，最好是15—25 N/mm2。压力大小的选择取决于物料的可塑性和砂轮要求达到的密度。不宜使用过高的压力，否则会将磨料压碎。压制时间一般为5—50秒，最好是5—30秒，时间长短取决于砂轮要求达到的密度和形状以及物料的可塑性的好坏。然后就可以将砂轮取出进行下一步的操作——固化了。 固化程序如下： 固化操作可以置于固定的固化炉中进行，也可以在流动的隧道式固化窑中进

陶瓷材料显微结构与性能

1陶瓷烧结过程中影响气孔形成的因素有哪些？ (1)煅烧温度过低、时间过低 (2)煅烧是时原料中的水碳酸盐、硫酸盐的分解或有机物的氧化 (3) 煅烧时炉内气氛的扩散 (4) 煅烧时温度过高，升温过快或窑内 气氛不合适等。 夏炎2.影响陶瓷显微结构的因素有哪些？ 参考答案：(1) 原料组成、粒度、配比、混料工艺等 (2) 成型方式、成型条件、制品形状等 (3)干燥制度（干燥方式、温度制度、气氛条件、压力条件等） (4) 烧成制度（烧成方式、窑炉结构、温度制度、气氛条件、压力条 件等） 3. 提高陶瓷材料强度及减轻其脆性有哪些途径？ 参考答案：a.制造微晶、高密度、高纯度的陶瓷。例如，采用热等静压烧结制成 的Si 3N 4 气孔率极低，其强度接近理论值。 b.在陶瓷表面引入压应力可提高材料的强度。钢化玻璃是成功应用这 一方法的典型例子。 c.消除表面缺陷，可有效地提高材料的实际强度。 d.复合强化。采用碳纤维、SiC纤维制成陶瓷/陶瓷复合材料，可有 效地改善材料的强韧性。 e.ZrO 2与增韧。ZrO 2 对陶瓷的强韧化的贡献有四种机理（相变增韧、微裂纹增韧、 裂纹偏转增韧、表面残余应力增韧）罗念 4.影响氧化锆相变增韧的因素是什么？简单叙述氮化硅陶瓷具有的性能及常用的烧结方法。 ①晶粒大小。当晶粒尺寸大于临界尺寸易于相变。若晶粒尺寸太小，相变也就难以进行。 ②添加剂及其含量使用不同的添加剂， t-ZrO2的可转变最佳晶粒大小、范围也不同。 ③晶粒取向。晶粒取向的不同而影响相变导致增韧的机制。 氮化硅陶瓷具有高强度、高硬度、耐磨、耐化学溶液和熔体的腐蚀、高电绝缘体、低热膨胀和优良抗热冲击、抗机械冲击等性能。烧结方法：反应烧结氮化硅、无压烧结氮化硅、重烧结氮化硅、气氛加压氮化硅和热压烧结氮化硅。——李成5.气孔对功能陶瓷性能的影响及降低功能陶瓷中的气孔量的措施？ 气孔均可使磁感应强度、弹性模量、抗折强度、磁导率、电击穿强度下降，对畴运动造成钉扎作用，影响了铁电铁磁性。另外，少量气孔亦会严重降低透光性。添加物的引入不仅可阻止二次重结晶，亦可以使气孔由晶界排出。为了降低功能陶瓷中的气孔量，可采用通氧烧结，成型时增大粒子流动性提高生坯密度，研究玻璃相对主晶相的润湿等措施。韦珍海6.瓷轴基本上是一层玻璃体，但从显微结构的角度来看，它可以分成几大类釉层并举例说明其中一种的釉层特点？ 参考答案：釉层可为三大类：玻璃釉、析晶釉（或称结晶轴）和分相釉.以玻璃釉为例，玻璃釉一般是无色透明的，由硅酸盐玻璃所组成。釉层除了多少有些釉

低温烧成陶瓷结合剂磨具

低温烧成陶瓷结合剂磨具 河南工业大学材料科学与工程学院 侯永改 陶瓷结合剂磨具具有强度较高，耐热性能好，切削锋利，磨削效率高，磨削过程中不易发热和堵塞，热膨胀量小，易控制加工精度，且容易修整等特点。 陶瓷结合剂磨具一般用于粗磨、半精磨、精磨及某些产品的抛光，接触面积较大的成型磨削，超硬磨料烧结体的磨削等。陶瓷结合剂磨具广泛应用于机械制造行业，许多重要的机器零件都要进行磨加工。如喷汽发动机，水压汽轮机，一般用螺旋浆，轴承部件等。在这些零件的加工中陶瓷结合剂磨具都发挥了很好的作用。 陶瓷磨具产量比较大，从过去到现在，陶瓷磨具在磨具总的构成中一直占主要地位，尽管随着结合剂材料种类的不断发展和磨具种类的扩大，陶瓷磨具产量在磨具总产量中呈下降趋势，但仍占有较大比例。因此，有必要对陶瓷结合剂磨具进行进一步的研究，比如降低烧成温度以节约能源，改善磨具的结构与性能等。 一．低温烧成陶瓷结合剂磨具的优势 1．低温烧成含义 就这个问题我从多方面进行了查找,没有一个确定的答案,下面有几个方面的例子: 通过配方调整使工业硬瓷的烧成温度从1400℃降低到1300℃是低温烧成；日用有骨质瓷外观的陶瓷的烧成温度从约1200℃降低到1050～1080℃是低温烧成；工艺陶瓷烧成温度已经达到850～900℃的低温；低温烧成、低膨胀性陶瓷釉料可在700～1000℃的低温范围烧成，并具有低的膨胀系数（热膨胀系数α≤6.0×10－6／℃）。 所以一般说来，凡烧成温度有较大幅度降低（60~100℃）且产品性能与通常烧成产品性能相近的烧成方法可称为低温烧成。 对我们陶瓷磨具来说烧成温度从约1250℃降低到1150℃、1050℃也是低温烧成，但人们习惯上把烧成温度在1000℃以上称为高温烧成，在1000℃以下称

如何研制适合加工PCD的陶瓷结合剂金刚石砂轮

如何研制适合加工PCD的陶瓷结合剂金刚石砂轮 聚晶金刚石(PCD)材料、聚晶立方氮化硼(PcBN)材料,是金刚石或cBN微粉在高温高压下合成在硬质合金基体上的,它克服了金刚石、cBN单晶各向异性的特点,具有高硬度及高耐磨性,是理想的刀具材料,被广泛应用于汽车、航空、航天、建材等领域的加工。合成的PCD、PcBN片外圆形状不规则,表面不平整。需要对PCD、PcBN进行加工,使其与硬质合金基体尺寸保持一致且平面平整。PCD的高硬度、高耐磨性使刀具刃磨相当困难,主要体现在材料磨除率小、砂轮损耗大、刃磨效率低、刃口呈锯齿状等。因此,PCD刀具的刃磨加工是影响其使用的关键工序。 采用树脂结合剂金刚石外圆砂轮加工PCD、PcBN时,加工效率低,加工成本高,成品的尺寸偏差大,磨削噪音大,对环境污染较大,对磨床的破坏大。 陶瓷结合剂砂轮具有耐高温。加工效率高、刚性好、在磨削过程中保持刃具形状好,成品的尺寸精度能得到保证等优点。使用陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削加工PCD刀具,可最大限度地提高磨削效率。且磨削比小,耐磨度高,使用寿命长,加工成本低,具有广泛的实际意义和推广价值。 陶瓷结合剂金刚石砂轮的刃磨表面质量较好,基本与金属结合剂砂轮磨削质量相接近,而其磨削效率极高,约为金属结合剂砂轮刃磨效率的4倍,这一点已被实验证明。 但由于金刚石的耐热稳定性差,惰性较大,使陶瓷结合剂金刚石砂轮制备比较困难,砂轮批次之间的性能不易稳定,因此,陶瓷结合剂金刚石砂轮的广泛应用受到限制。通过对陶瓷结合剂及磨具性能的研究,研制出适合PCD加工的陶瓷结合剂金刚石砂轮是制备的关键。 (中国研磨网) 豫金刚石形势分析 主营业务:豫金刚石主营业务为人造金刚石及其原辅材料的研发、生产和销售,以及人造金刚石合成设备的研发。目前,豫金刚石的主导产品为人造金刚石,已成为全国人造金刚石的主要生产企业之一,人造金刚石产销量位居全国第三。 海通证券:由于豫金刚石在原辅材料、合成设备、合成工艺等方面的领先水平以及生产环节的规范化管理,豫金刚石人造金刚石产品的综合生产成本处于优势地位,因而豫金刚石生产产品的毛利率居于国内同行业最高水平,盈利能力强。豫金刚石综合成本低于行业水平,在行业竞争中具有较强的成本优势,也是豫金刚石总体盈利能力一直处于高水平的主要原因。 天相投资:由于豫金刚石在研发和技术装备上优势明显,豫金刚石生产的金刚石高品级率总体处于国内领先水平,部分人造金刚石的粒度、冲击韧性(T I)、热冲击韧性(TT I)、冲击强度等技术指标已经接近或达到国际先进水平,可以部分替代进口金刚石产品,满足国内外高品级金刚石的市场需求。 安信证券:2009年我国人造金刚石产量达到54亿克拉,产销量已占全球总量的70%以上。豫金刚石2009年度人造金刚石产量为4.02亿克拉,而国内主要竞争对手黄河旋风和中南豫金刚石产能均超过15亿克拉。产量排名前三位的河南金刚石的产能的行业集中度达80%左右,由于产品同质化,行业竞争较为激烈。但豫金刚石竞争优势明显,有利于在激烈竞争中脱颖而出,其核心竞争力主要体现在技术研发领先以及由此引发的在原辅材料、合成设备、合成工艺等方面领先。与上市公司黄河旋风相比,豫金刚石产品毛利率要高出近10个百分点,这也反映了豫金刚石产品相对高端,技术相对领先。 62

树脂结合剂金刚石工具性能的研究

树脂结合剂金刚石工具性能的研究 树脂结合剂金刚石磨具是金刚石磨具中使用量最大的一类。和金属结合剂金刚石磨具和陶瓷结合剂金刚石磨具相比,树脂结合剂金刚石磨具有磨具硬化温度低,只需200℃左右,远远低于金属结合剂和陶瓷结合剂金刚石磨具的热压成型 温度;生产周期短,生产设备简单,生产能耗少,规模生产可降低成本;形成自锐性,提高磨具锋利性;被加工工件的表面光洁度高,适用于镜面磨削;其缺点是寿命短,耐热性差,易老化。 其中最根本原因是:树脂结合剂胎体对金刚石的把持力小。为了提升树脂结合剂磨具的寿命,通常采用两种方法进行改进。 一种方法是尝试新型树脂或者对现有树脂进行改性,提高树脂的耐热性;另一种方法是对金刚石进行镀覆,提高树脂对金刚石的把持力。镀覆金刚石在金属结合剂和陶瓷结合剂的磨具中应用的相应研究较多,但镀覆金刚石在树脂结合剂中的研究却鲜有报道。 本文通过采用对无镀层金刚石、镀覆刚玉金刚石和金属镀层金刚石制备的金刚石树脂结合剂磨具性能进行对比分析,研究镀覆种类对两种树脂结合剂磨具的锋利性、耐用性、力学性能以及对树脂结合剂的结构和致密度的影响,获得如下结论:(1)采用聚酰亚胺树脂(PI)作为结合剂,在金刚石、聚酰亚胺(PI)、氧化铬等组分确定的前提下,实验填料的最佳配比为碳化硅微粉30(vol)%,合金粉 4(vol)%,冰晶石4(vol)%,此时,树脂金刚石磨具磨削比最大,达到2.286,具备良好的磨削性能,使用性价比较高。(2)按照最佳填料配方,采用无镀层金刚石、镀覆金属(钛、铜、镍)镀层金刚石和镀覆刚玉镀层金刚石压制两组平行实验试样进行性能对比分析。

结果表明:在其他组分含量保持不变的前提下,对金刚石进行表面镀覆处理可以明显提高磨具的磨削比,提高磨具的磨削效率,并且可以提高试样的抗弯强度、硬度等力学性能。三种金属镀层(钛、铜、镍)中,钛镀层的镀覆效果最好,对树脂磨具的磨削性能和力学性能提升明显,无机物刚玉镀层镀覆效果优于金属镀层。 (3)使用无镀层金刚石的配方试样,聚酰亚胺(PI)树脂结合剂金刚石磨具拥有更好的耐磨性和锋利性;使用含镀层的金刚石配方试样,情况相反。在无水冷磨削条件下,酚醛树脂(PF)树脂结合剂使用镀覆镀层的金刚石对树脂磨具的磨削性能提升幅度更大。 (4)对金刚石进行表面镀覆可以影响到热压后酚醛树脂(PF)结合剂的结构和致密度,并且表面更粗糙的刚玉镀层影响更大。靠近金刚石的酚醛树脂(PF)更为致密,对金刚石形成保护性包裹,远离金刚石的酚醛树脂(PF)更为稀疏。

CBN超硬材料磨用低温陶瓷结合剂的设计实验

CBN 超硬材料磨用低温陶瓷结合剂的设计实验 本实验中要求设计一种适用于超硬磨料的陶瓷结合剂，要求其抗折强度大于60MPa ，膨胀系数小于7×10-6/℃,烧结温度不高于950℃。通过配方设计、高温熔制、制样、烧结温度范围测试直至烧结后测试样品的热膨胀系数、抗折强度测试等等。了解设计一种新的超硬磨料陶瓷结合剂需要考虑的多方面的影响因素，从而提高分析问题、解决问题的能力。 实验目的：设计一种低温高强度的CBN 砂轮陶瓷结合剂。 实验流程如下：玻璃组成的设计与配合料的制备→玻璃料的熔制→试样的制备→压制成型→烧结温度范围的测定→烧结→试样相关性能测试（热膨胀系数、抗折强度） 一、玻璃组成的设计与配合料的制备 配料是根据设计的玻璃成分和选择的原料的化学组成来计算的。为得到指定性能的玻璃，玻璃的熔制需要反复实验多次，并多次修改玻璃成分，以达到合乎要求的玻璃性能。因此要根据实验结果反复改变配方，及时调整原来组成及其质量配比。 设计配方时，应注意原料中所含水分的变动，要确切地掌握原料的化学成分，然后按所要求的玻璃成分，并根据各种原料的化学成分计算配方。同时根据试验中相关性能测试所用试样的质量及实验过程中的损耗量，确定原料的总用量。 根据现有实验条件，运用相关专业知识，查阅大量相关文献，并理论计算相关性能的契合度，设计配方如下： 确定玻璃的类型为硼酸盐玻璃体系。 （A ）相关计算 1、 膨胀系数（干福熹法计算）《玻璃工艺学》 计算得Ψ= -0.72595 <4，又SiO 2含量为 48.21%，则α（B2O3）=12.4*(4-Ψ)= 8.0172*10-7 α（SiO2）=35+0.5*(67-a)=44.44*10-7 整体膨胀系数计算公式为 2、 熔制温度《无机材料专业实验指导书》 τ=( SiO2+ A1203)/（Na20+ K20+0.5 B203）=4.00827 表1 不同τ对应的熔制温度 查表知熔制温度约为1320C 3、 抗折强度 抗折强度指模局在受到弯曲应力作用时不发生破裂的极限能力。大约相当于抗拉强度的3-3.5倍。 玻璃的化学组成对其强度的贡献符合加法法则。 抗拉强度为71.2835MPa ，则抗张强度213.8505-249.4923 MPa 4、 耐火度 SiO2 A1203 B203 K20 Na20 Li20 CaO MgO 整体 摩尔质量 60.1 102 69.6 94.2 62 29.8 56.1 40.3 质量百分数% 48.21 19.63 13.75 2.45 7.6 2.23 3.56 2.57 100 摩尔组分 80.21631 19.2451 19.75575 2.600849 12.25806 7.483221 6.345811 6.377171 154.2823 摩尔百分数% 51.99321 12.47395 12.80494 1.685773 7.945219 4.850344 4.113118 4.133444 100 膨胀系数（10^-6） 4.444 -4 0.860172 51 40 26 13 6 6.961826 组分膨胀系数（10^-8) 214.2452 -78.52 11.82737 124.95 304 57.98 46.28 15.42 696.1826 温度系数 1 1. 2 1.25 1 1 1 0.5 0.6 0.456895 抗拉强度系（Mpa ） 0.9 0.5 0.65 0.1 0.2 2 0.1 71.2835

CN201110179231 一种树脂金属复合结合剂以及复合结合剂金刚石砂轮

(10)申请公布号 CN 102350667 A (43)申请公布日 2012.02.15C N 102350667 A *CN102350667A* (21)申请号 201110179231.X (22)申请日 2011.06.29 B24D 3/02(2006.01) B24D 18/00(2006.01) (71)申请人苏州赛力精密工具有限公司 地址215121 江苏省苏州市苏州工业园区唯 新路81号 (72)发明人王凯平 王照 (74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有 限公司 32103 代理人 陶海锋 (54)发明名称 一种树脂金属复合结合剂以及复合结合剂金 刚石砂轮 (57)摘要 本发明属于金刚石砂轮领域，具体涉及一种 树脂金属复合结合剂以及采用该树脂金属复合结 合剂制备的复合结合剂金刚石砂轮。所述树脂金 属复合结合剂由以下重量比的原料组成：聚酰亚 胺树脂粉、铜粉、锡粉、锌粉、磷粉、铅粉；所述复 合结合剂金刚石砂轮由以下体积比的原料购成： 复合结合剂、金刚石磨料、树脂液的体积百分比各 为：65-85%、15-35%、0.5-1%。采用上述树脂金属 复合结合剂制备的金刚石砂轮在数控磨床上使 用时，既保持了树脂结合剂金刚石砂轮原有的磨 削效率高、自锐性好的特点，同时也具有金属结合 剂金刚石砂轮高刚性、高耐热性、型面保持好的优 点，重负荷强力磨削的单程切深可达6mm ，综合经 济效益可提高100%以上。(51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页

1.一种用于制备金刚石砂轮的树脂金属复合结合剂，其特征在于，所述树脂金属复合结合剂由以下重量比的原料组成： 聚酰亚胺树脂粉 20～50%； 铜粉10～30%； 锡粉20～50%； 锌粉5～20%； 磷粉5～10%； 铅粉1～7%。 2.一种复合结合剂金刚石砂轮，由砂轮基体和设置在砂轮基体上的磨料层构成，其特征在于，所述复合结合剂金刚石砂轮的制备方法包括以下步骤： (1) 将权利要求1所述原料在混料机中混合10～20小时，混合均匀后通过320目标准筛，得到复合结合剂；将所得复合结合剂与金刚石磨料置入混料机内混合均匀，然后缓缓加入湿润剂树脂液继续混合1～2小时，混合均匀后通过60目标准筛，得到砂轮混合料； (2) 将加工好的金属基体置入模具内配置好，然后将步骤(2)所得砂轮混合料缓慢均匀地投入已与基体配置好的模具内并刮平，置入液压机台定模热压；热压的压力为80～120MPa，热压的温度为250～280℃，保压45～60分钟，得到砂轮坯体； (3) 将压制好的砂轮坯体冷却出模，然后置入烧结炉或电烘箱内，2～3小时内快速升温至180℃，然后分段升温至最终烧结温度250℃±5℃，保温10～16小时，冷却至室温取出； (4) 将检验合格的砂轮坯体在车床和磨床上加工至图纸要求的形状和尺寸，按金刚石砂轮国家标准JB/T 7425-94检验合格后包装、入库，得到复合结合剂金刚石砂轮。 3.根据权利要求2所述复合结合剂金刚石砂轮，其特征在于，复合结合剂、金刚石磨料、树脂液的体积百分比各为： 65～85%、15～35%、0.5～1%。 4.根据权利要求2所述复合结合剂金刚石砂轮，其特征在于，所述湿润剂为酚醛树脂液。 5.根据权利要求2所述复合结合剂金刚石砂轮，其特征在于，所述砂轮基体为钢基体。

2016金属金刚石结合剂砂轮技术配方

2016新版、《金属结合剂金刚石砂轮磨具制造工艺配方》 金刚石砂轮与普通砂轮相比，具有磨削效率高，表面光洁度好，磨削质量高，成本低等。金刚石砂轮的主要特点是硬度高、导热率高、锋利度高由此带来高的磨削率。适用于现代工业机械加工中的高效、强力磨削，适用于加工硬质合金，光学玻璃、陶瓷、石英、宝石、铁氧体、半导体材料、铸铁、浮火钢、建材、耐火材料等高硬材料。 近几年来，随着高速磨削超精密磨削技术迅速发展，对砂轮提出了更高要求，陶瓷树脂结合剂砂轮已不能满足生产需要，金属结合剂砂轮因其结合强度高、成型性好、使用寿命长等显著特性而生产得到了广泛应用。围绕金属结合剂牢固把持金刚石磨粒的关键环节,国内涌现出许多优秀的新技术、新工艺、新配方。 例如：针对传统金属基金刚石工具中结合剂对磨粒把持力弱的瓶颈问题，国内华侨大学研制了通过液态金属直接连接金刚石磨粒的工具制备新方法、稀土改性钨基结合剂金刚石磨轮制造技术工艺配方、设计并开发了研究合金与磨粒界面行为的实验系统等诸多成果，显著提高金刚石颗粒的把持力，增加金刚石磨轮的耐磨性。目前新技术已经得到广泛应用，近年来，新增产值上亿元，并获得2014年度福建省科学技术奖。这些具有自主知识产权的关键技术，非常值得致力于金刚石砂轮磨具、金刚石工具创新和生产的科技型企业、科研单位学习和借鉴。生产出超一流的金刚石砂轮磨具制品！ 本篇专辑精选收录了国内关于金刚石砂轮磨具制造最新技术工艺配方技术资料。涉及国内著名公司、科研单位、知名企业的最新技术全文资料，工艺配方详尽，技术含量高、环保性强是从事高性能、高质量、产品加工研究生产单位提高产品质量、开发新产品的重要情报资料。 资料中包括制造磨料原料组成、金属结合剂配方、生产工艺、烧结工艺、产品性能测试及标准、解决的具体问题、产品制作实施例等等，是企业提高产品质量和发展新产品的重要、实用、超值和难得的技术资料。 本篇专集资料分为上、下两册，A4纸大，现货发行，欢迎订购！ 网址：https://www.wendangku.net/doc/e910829632.html,/diamondtools 国际新技术资料网由北京恒志信科技发展有限责任公司组建，是专门致力于企业经济信息、科技信息开发、加工整理、市场调查和信息传播的专业化网站，网站发展宗旨是：致力于我国信息产业的建设，及时向企业、科研部门提供最新的国际最领先技术的科技信息情报，有效服务于企业新产品开发、可行性论证和推广。 网站主要提供包括美国、日本、韩国、欧洲各国的专利技术资料、世界排名企业最新技术情报资料收集整理、数据加工、资料翻译，接受企业、科研院所委托专题情报服务。网站主要栏目包括世界科技发展热点的新材料、石油化工、精细化工等。 国际新技术资料网拥有一支工作态度认真、业务基础扎实、团结协作意识强、专业技术水平过硬的员工队伍。我们以质量、信誉、完善的售后服务为准则，以优质的服务、雄厚的技术力量、先进的情报手段服务于广大客户。公司和自2000年成立以来，与有关科研单位、报社、信息中心共同合作为近万家企业单位、科研院校提供了有效的专题资料服务，得到了广大的企业家、科研工作者的好评。 国际新技术资料网 https://www.wendangku.net/doc/e910829632.html,

《材料结构与性能》习题..

《材料结构与性能》习题 第一章 1、一25cm长的圆杆，直径2.5mm，承受的轴向拉力4500N。如直径拉细成2.4mm，问： 1)设拉伸变形后，圆杆的体积维持不变，求拉伸后的长度； 2)在此拉力下的真应力和真应变； 3)在此拉力下的名义应力和名义应变。 比较以上计算结果并讨论之。 2、举一晶系，存在S14。 3、求图1.27所示一均一材料试样上的A点处的应力场和应变场。 4、一陶瓷含体积百分比为95%的Al2O3（E=380GPa）和5%的玻璃相（E=84GPa），计算上限及下限弹性模量。如该陶瓷含有5%的气孔，估算其上限及下限弹性模量。 5、画两个曲线图，分别表示出应力弛豫与时间的关系和应变弛豫和时间的关系。并注出：t=0,t=∞以及t=τε（或τσ）时的纵坐标。

6、一Al2O3晶体圆柱（图1.28），直径3mm，受轴向拉力F ，如临界抗剪强度τc=130MPa，求沿图中所示之一固定滑移系统时，所需之必要的拉力值。同 时计算在滑移面上的法向应力。 第二章 1、求融熔石英的结合强度，设估计的表面能为1.75J/m2；Si-O的平衡原子

间距为1.6×10-8cm；弹性模量值从60到75GPa。 2、融熔石英玻璃的性能参数为：E=73GPa；γ=1.56J/m2；理论强度。如材料中存在最大长度为的内裂，且此内裂垂直于作用力的方向，计算由此而导致的强度折减系数。 3、证明材料断裂韧性的单边切口、三点弯曲梁法的计算公式： 与 是一回事。 4、一陶瓷三点弯曲试件，在受拉面上于跨度中间有一竖向切口如图2.41所示。如果E=380GPa，μ=0.24，求KⅠc值，设极限载荷达50㎏。计算此材料的断裂表面能。 5、一钢板受有长向拉应力350 MPa，如在材料中有一垂直于拉应力方向的中心穿透缺陷，长8mm（=2c）。此钢材的屈服强度为1400MPa，计算塑性区尺寸r0及其与裂缝半长c的比值。讨论用此试件来求KⅠc值的可能性。

CBN研磨盘用陶瓷结合剂的研究

2009年2月 第1期　总第169期 金刚石与磨料磨具工程 D iamond&Abrasives Engineering Feb.2009 No.1　Serial.169 文章编号:1006-852X(2009)01-0075-04 C BN研磨盘用陶瓷结合剂的研究3 侯永改1　彭　进1　乔桂英2　丁春生3　邹文俊1　廖　波2 (1.河南工业大学材料科学与工程学院,河南郑州450007) (2.燕山大学材料科学与工程学院,河北秦皇岛066004) (3.郑州磨料磨具磨削研究所,郑州450013) 摘　要　本文对三种低温陶瓷结合剂的性能进行综合研究,结果发现:耐火度为775℃,流动性为110%～130%,线膨胀系数为5.79×10-6℃-1的低温陶瓷结合剂V2的综合性能优异。通过差热分析发现,在测定温度范围内结合剂V2没有明显的晶相产生。用结合剂V2制备的陶瓷结合剂CBN磨具试样在800℃烧成后,磨具试样的抗弯强度达到最佳值67.5MPa。制备的磨盘在磨削时锋利性好,磨削中间修整次数少,磨盘的耐用度高。运用扫描电子显微镜(SE M)对磨削后CBN磨片的磨削面形貌进行观察,表明结合剂对磨粒黏结牢固,断面组织均匀。 关键词　CBN研磨盘;陶瓷结合剂;强度 中图分类号　TG74 文献标识码　A　 Study on v itr i f i ed bond for CBN face gr i n d i n g wheel Hou Y ongga i1　Peng J i ng1　Q i ao Gui yi ng2　D i ng Chunsheng3　Zou W enj un1　L i ao Bo1 (1.College of M a teria ls S cience and Eng ineering,Henan U n iversity of Technology, Zhengzhou450007,Ch ina) (2.College of M a teria ls S cience and Eng ineering,Yanshan U n iversity, Q inhuangdao066004,Ch ina) (3.Zhengzhou R esea rch Institu te for A brasives and Grind ing,Zhengzhou450013,Ch ina) Abstract　Pr operties of three different kinds of l ow2te mperature vitrified bonds were studied.It was found that vitrified bond V2,of which refract ory was775℃,fluidity was110%～130%,ther mal expansi on was 5.79×10-6℃-1,had good colligati on p r operties.TG and TG A analysis results showed that no crystals were observed in bond in the testing te mperature.The flexural strength of CBN t ools made with vitrified bond V2 were67.5MPa when sintered under te mperature800℃.V itrified bond CBN t ools were tested and showed good shar pness,l ong life and no need of dressing during the machining.The gr ound surface of vitrified bond CBN t ool was investigated by means of scanning electr on m icr oscope(SE M),and it was f ound that CBN grits were bonded fir m ly by vitrified bond and with unif or m m icr ostructure. Keywords　CBN face grinding wheel;vitrified bond;strength 3河南省重点科技攻关项目072102230005

低温烧成陶瓷结合剂磨具的优点

低温烧成陶瓷结合剂磨具的优点 导读：陶瓷结合剂磨具具有强度较高，耐热性能好，切削锋利，磨削效率高，磨削过程中不易发热和堵塞，热膨胀量小，易控制加工精度，且容易修整等特点…… 陶瓷结合剂磨具具有强度较高，耐热性能好，切削锋利，磨削效率高，磨削过程中不易发热和堵塞，热膨胀量小，易控制加工精度，且容易修整等特点。 陶瓷结合剂磨具一般用于粗磨、半精磨、精磨及某些产品的抛光，接触面积较大的成型磨削，超硬磨料烧结体的磨削等。陶瓷结合剂磨具广泛应用于机械制造行业，许多重要的机器零件都要进行磨加工。如喷汽发动机，水压汽轮机，一般用螺旋浆，轴承部件等。在这些零件的加工中陶瓷结合剂磨具都发挥了很好的作用。 陶瓷磨具产量比较大，从过去到现在，陶瓷磨具在磨具总的构成中一直占主要地位，尽管随着结合剂材料种类的不断发展和磨具种类的扩大，陶瓷磨具产量在磨具总产量中呈下降趋势，但仍占有较大比例。因此，有必要对陶瓷结合剂磨具进行进一步的研究，比如降低烧成温度以节约能源，改善磨具的结构与性能等。 一．低温烧成陶瓷结合剂磨具的优势 1．低温烧成含义 就这个问题我从多方面进行了查找,没有一个确定的答案,下面有几个方面的例子: 通过配方调整使工业硬瓷的烧成温度从1400℃降低到1300℃是低温烧成；日用有骨质瓷外观的陶瓷的烧成温度从约1200℃降低到1050～1080℃是低温烧成；工艺陶瓷烧成温度已经达到850～900℃的低温；低温烧成、低膨胀性陶瓷釉料可在700～1000℃的低温范围烧成，并具有低的膨胀系数（热膨胀系数α≤6.0×10－6／℃）。 所以一般说来，凡烧成温度有较大幅度降低（60~100℃）且产品性能与通常烧成产品性能相近的烧成方法可称为低温烧成。 对我们陶瓷磨具来说烧成温度从约1250℃降低到1150℃、1050℃也是低温烧成，但人们习惯上把烧成温度在1000℃以上称为高温烧成，在1000℃以下称为低温烧成。

树脂砂轮生产过程中常见的20种质量问题及解决措施

树脂砂轮生产过程中常见的20种质量问题及解决措施 有些生产企业被树脂砂轮生产过程中产生的许多质量问题困扰，今天小编特意找来了一些常见的问题分析及解决办法，希望能和磨友们一起交流学习~ 序号/问题/ 原因（解决措施） 1材质粒度不符，硬度不符。严格按配料单计算配料，复核是关键程序 2夹杂混料前与混料过程当中，随进清理工装器具。配料前，先检查各种原材料有无杂质 3混料不均按工艺要求混料时间混料。随时更换磨损太大的混料机部件。粉状树脂料要按工艺规定的筛网号和次数过筛 4组织不均，硬度不均不平衡调整好混合料的干湿度，使其有良好的成型性。按工艺要求进行摊料和刮料操作。按工艺要求先用垫铁，保持压力机的精度; 投料时摊料刮料不均，混料偏湿，或料结团，投料不均，模具磨损，漏料严重，需更换模具 5成型坯体裂纹热压温度过高，产品急冷急热，脱芯型时温度过低，应及时脱芯型，原材料受潮变质，或配混料错误 .以下四种裂纹预防措施:调速好混合料的可塑性，成型工模具不得超过规定的磨损标准，模板及垫铁保持良好的平面度，选用垫铁的厚度要一致，弹簧垫铁的弹力要一致，按工艺规定顺序卸模 6端面裂纹成型料可塑性差，卸模取坯方法不当。成型模具底板不平或垫板不平行度太大 7周边裂纹模套磨损严重，卸模套时，过于偏斜 8孔径裂纹坯件强度低，卸模时振动太大，芯棒磨损太大或锥度太小，卸模顺序不符工艺规定

9对角裂纹选用的弹簧垫铁，弹力不一致而使模具偏斜受压产生对角纹。细料度磨具压制速度过快，维持压力时间短，模具配合间隙过大 10两端面不平行保持压力机压制台的精度，按工艺规定操作 11表面不平工装设备维护在要求的精度范围内 12成型硬度不符压制首件必检，每批抽检坯件不少于30%，常检查称量单重，常观察压力有无变化 13桥楞不平冷却需均匀；制件表面“翘曲”没有平整的平面称为桥楞。这是由于冷却不均而使制件收缩不一致或者装炉的垫板不平所造成的。多出自薄片砂轮和细粒度薄制品。薄片砂轮在冷却速度太快时极易产生桥楞废品 14起泡按产品规范的硬化曲线进行控制温度硬化，对配混料工序进行严格的质量控制;成型温度过高或过低，需要调整温度。固化温度过高，固化炉温度失控。结合剂配错; 超硬磨具局部表面凸起变形或整个表面膨胀，并呈树脂光泽，有的出现龟状裂纹。产生的原因：1升温速度太快或温度波动大，容易使粒度细、硬度高、组织紧的制件起泡和膨胀。因这类产品含结合剂量多或气孔小，若温度控制不准确使升温速度太快，会引起结合剂反应激烈，挥发物量急增，坯体内部气体压力大而使制品起泡和膨胀。2.型料混合不均匀，料内有结合剂疙瘩或含有较多的沸点较低的溶剂（如乙醇，丙酮）。3混料、成型工序的差错所致，使制件结合剂量增多，单重增大，压强增高等。 15变形和倒塌按工艺规定进行装炉，控温操作。填充料之间的配比要严格控制与调整，填充料之间存在着相互作用。切割片叠装时压力不足会变形。超硬磨具在硬化过程中变形、倒塌的原因有：1装炉时坯体露出硬化垫板外或坯体互相挤靠在一起，以及垫板不平使坯体倾斜。2高厚度制件未按工艺规定进行围