工程陶瓷材料因其硬、脆的特性一直是材料加工領(lǐng)域的難題,隨著陶瓷材料的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,對(duì)其加工方法研究越來(lái)越重要。氧化物陶瓷具有耐磨、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、化工、新能源、電子、航空航天等領(lǐng)域。目前,磨削加工由于精度高、材料去除率高、成本低而成為陶瓷表面加工最主要、最常用的方法,因此,建立磨削加工工藝、陶瓷表面質(zhì)量和彎曲強(qiáng)度之間的聯(lián)系具有十分重要的意義。本文主要研究了利用精密研磨拋光機(jī)和磨床對(duì)Al₂O₃、ZrO₂、ZrO₂增韌Al₂O₃（ZTA）三種氧化物陶瓷進(jìn)行表面加工,探討了不同磨盤(pán)轉(zhuǎn)速、磨盤(pán)/磨床砂輪目數(shù)、砂輪進(jìn)刀量、磨床橫向平移速度等不同的磨削加工條件對(duì)陶瓷表面質(zhì)量（材料表面粗糙度、表面形貌、表面殘余應(yīng)力）和彎曲強(qiáng)度的影響并討論了他們之間的聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)研究表明:磨床加工對(duì)Al₂O₃陶瓷表面質(zhì)量的影響相比于磨盤(pán)加工更大,表現(xiàn)為磨床加工后的粗糙度更大,且磨削表面產(chǎn)生了較為明顯的加工劃痕。A... 

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

α-Al2O3的晶體結(jié)構(gòu)[13]

磨削加工對(duì)氧化物陶瓷表面質(zhì)量與強(qiáng)度的影響研究4時(shí)會(huì)產(chǎn)生剪切應(yīng)變伴隨發(fā)生體積膨脹；相反，ZrO2在加熱或受熱時(shí)，發(fā)生由m-t的相轉(zhuǎn)變，體積收縮。正是因?yàn)榧兊腪rO2材料在受熱或冷卻過(guò)程中會(huì)發(fā)生一種晶型向另一種晶型的轉(zhuǎn)變，體積不是收縮就是膨脹，使制品的穩(wěn)定性較差容易使制品開(kāi)裂等影響其質(zhì)量，因此通常會(huì)改變其晶型采取穩(wěn)定措施。通常會(huì)在制備時(shí)在純ZrO2中加入CaO、MgO、Y2O3、CeO2和其他稀土氧化物作為穩(wěn)定劑，因?yàn)檫@些添加劑與ZrO2結(jié)構(gòu)相似，即它們的陽(yáng)離子半徑和立方晶型與Zr4+相近的氧化物[39]。這樣在高溫條件如燒結(jié)過(guò)程中，他們會(huì)形成立方固溶體使立方相和單斜相之間不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變。但是，完全穩(wěn)定的ZrO2其力學(xué)性能難以滿(mǎn)足要求，所以目前都使用部分穩(wěn)定ZrO2即減少氧化物的數(shù)量，不使全部的氧化物都呈穩(wěn)定的立方相，只使一部分ZrO2亞穩(wěn)到室溫。由于部分穩(wěn)定ZrO2陶瓷具有優(yōu)異的力學(xué)性能而且具有穩(wěn)定的化學(xué)性能，常溫下幾乎不與堿溶液和大部分酸溶液（熱濃HF、H(NO)3、H(SO)4）發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)也有較好的耐磨和耐腐蝕性，隔熱性好、熱膨脹系數(shù)大，最主要的是能和金屬完美配合，所以作為汽缸活塞應(yīng)用于陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)、頂缸蓋等。此外，部分穩(wěn)定氧化鋯陶瓷還可用作潤(rùn)滑軸承、拉絲模、沖擊壓模、彈簧、刀具、各種噴嘴等[40-41]。圖1.2立方、四方和單斜氧化鋯的晶型結(jié)構(gòu)[38]Fig.1.2Crystalstructuresofcubic,tetragonalandmonocliniczirconia[38]圖1.3氧化鋯晶型轉(zhuǎn)變溫度Fig.1.3Transitiontemperatureofzirconiacrystal隨著人們需求和陶瓷制備技術(shù)提高，目前國(guó)內(nèi)外研究出多種方法以期制備出性能優(yōu)良、

磨削加工對(duì)氧化物陶瓷表面質(zhì)量與強(qiáng)度的影響研究4時(shí)會(huì)產(chǎn)生剪切應(yīng)變伴隨發(fā)生體積膨脹；相反，ZrO2在加熱或受熱時(shí)，發(fā)生由m-t的相轉(zhuǎn)變，體積收縮。正是因?yàn)榧兊腪rO2材料在受熱或冷卻過(guò)程中會(huì)發(fā)生一種晶型向另一種晶型的轉(zhuǎn)變，體積不是收縮就是膨脹，使制品的穩(wěn)定性較差容易使制品開(kāi)裂等影響其質(zhì)量，因此通常會(huì)改變其晶型采取穩(wěn)定措施。通常會(huì)在制備時(shí)在純ZrO2中加入CaO、MgO、Y2O3、CeO2和其他稀土氧化物作為穩(wěn)定劑，因?yàn)檫@些添加劑與ZrO2結(jié)構(gòu)相似，即它們的陽(yáng)離子半徑和立方晶型與Zr4+相近的氧化物[39]。這樣在高溫條件如燒結(jié)過(guò)程中，他們會(huì)形成立方固溶體使立方相和單斜相之間不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變。但是，完全穩(wěn)定的ZrO2其力學(xué)性能難以滿(mǎn)足要求，所以目前都使用部分穩(wěn)定ZrO2即減少氧化物的數(shù)量，不使全部的氧化物都呈穩(wěn)定的立方相，只使一部分ZrO2亞穩(wěn)到室溫。由于部分穩(wěn)定ZrO2陶瓷具有優(yōu)異的力學(xué)性能而且具有穩(wěn)定的化學(xué)性能，常溫下幾乎不與堿溶液和大部分酸溶液（熱濃HF、H(NO)3、H(SO)4）發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)也有較好的耐磨和耐腐蝕性，隔熱性好、熱膨脹系數(shù)大，最主要的是能和金屬完美配合，所以作為汽缸活塞應(yīng)用于陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)、頂缸蓋等。此外，部分穩(wěn)定氧化鋯陶瓷還可用作潤(rùn)滑軸承、拉絲模、沖擊壓模、彈簧、刀具、各種噴嘴等[40-41]。圖1.2立方、四方和單斜氧化鋯的晶型結(jié)構(gòu)[38]Fig.1.2Crystalstructuresofcubic,tetragonalandmonocliniczirconia[38]圖1.3氧化鋯晶型轉(zhuǎn)變溫度Fig.1.3Transitiontemperatureofzirconiacrystal隨著人們需求和陶瓷制備技術(shù)提高，目前國(guó)內(nèi)外研究出多種方法以期制備出性能優(yōu)良、

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3336476