本文關(guān)鍵詞：人造金剛石表面鍍覆及應(yīng)用研究

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【摘要】：在人造金剛石表面鍍覆金屬可以提高樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪的使用性能。本文通過改變電鍍電流和金剛石粒度,研究其對鍍覆金剛石形貌、粒徑、沖擊韌性和抗壓強度的影響;比較金剛石表面真空鍍鈦層與化學鍍鎳層的形貌特征及成分組成;用不同鍍覆條件的金剛石作為磨料制成樹脂結(jié)合劑砂輪;研究砂輪壓制工藝,找到最佳工藝條件;通過檢測砂輪的形貌、成分組成、平行度、硬度、耐磨性,探究不同鍍覆條件對金剛石砂輪性能的影響。對人造金剛石表面鍍覆及應(yīng)用問題的研究,得到以下結(jié)果:1、通過研究電鍍電流和金剛石粒度對鍍鎳金剛石性能的影響,得到:(1)在電鍍工藝和鍍液成分一定的條件下,隨著電流增大,金剛石表面的鍍層更加均勻、致密,漏鍍現(xiàn)象減少,鎳層鍍速增大;鍍覆金剛石的沖擊韌性和抗壓強度也隨之增大。鍍液溫度決定了鍍層的致密度。電鍍液溫度處于50℃時,鍍鎳層顯微應(yīng)變最小,鍍層的致密度達到最大。(2)隨著金剛石粒度的增大,鍍速增大,鍍鎳金剛石的平均粒徑和抗壓強度的增長率增大。2、采用真空鍍鈦技術(shù)在金剛石表面鍍覆,漏鍍現(xiàn)象比較明顯。鍍鈦后再進行化學鍍,鍍層均勻、致密。3、通過研究樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪的壓制工藝,利用正交試驗分析得到最優(yōu)工藝條件是:壓制溫度185℃,混料1小時,壓強19MPa,保壓時間50分鐘,厚度控制在0.8~1mm。熱壓成型的砂輪,金剛石完全包覆在結(jié)合劑中,在磨削過程中,逐漸裸露出來。各因素對樹脂結(jié)合劑砂輪的影響規(guī)律如下:(1)溫度主要影響砂輪的硬度。酚醛樹脂結(jié)合劑砂輪的硬化溫度控制在180~190℃之間為最佳;(2)混料時間主要影響砂輪的硬度�；炝弦恍r,即可保證砂輪具有較高的硬度;(3)保壓時間和壓強在砂輪性能影響各因素中不是主要影響因素。在本文研究的工藝條件下,壓強19Mpa,壓制50min砂輪性能最好;(4)厚度主要影響砂輪的平行度。砂輪成品厚度控制在0.8~1mm,廢品率低于2%,平行度較好。4、鍍覆金屬后,金剛石表面生長了鎳刺,有利于和結(jié)合劑機械嵌合,磨削過程中不易脫落,因而金剛石砂輪的磨削性能顯著提高;在電鍍鎳工藝和鍍層增重率相近時,用經(jīng)過真空蒸發(fā)鍍鈦的鍍覆磨料制備的砂輪耐磨性更好;使用高電流短時間的電鍍工藝制備的磨料鍍鎳層致密度大,因此制備的砂輪耐磨性更好;金剛石鍍層增重率影響金剛石表面鎳刺的生長狀態(tài),增重率過大,結(jié)合劑對磨粒的把持力減小,導(dǎo)致磨粒容易脫落,因而降低了砂輪的耐磨性。
【關(guān)鍵詞】：金剛石 鍍覆 樹脂砂輪 工藝 性能
【學位授予單位】：中原工學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ153;TB306
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1.引言10-16
• 1.1 金剛石的性能及用途10-12
• 1.1.1 金剛石的性能10-11
• 1.1.2 金剛石的用途11-12
• 1.2 人造金剛石表面鍍覆的研究現(xiàn)狀及意義12-13
• 1.3 樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪的研究現(xiàn)狀及意義13-14
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 2.人造金剛石表面鍍覆及應(yīng)用理論基礎(chǔ)16-24
• 2.1 人造金剛石表面鍍覆理論基礎(chǔ)16-19
• 2.1.1 化學鍍鎳16-17
• 2.1.2 電鍍鎳17-19
• 2.1.3 真空蒸發(fā)鍍鈦19
• 2.2 金剛石性能檢測方法19-20
• 2.3 樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪的性能及應(yīng)用20-21
• 2.4 砂輪壓制工藝21-24
• 3.人造金剛石表面鍍覆性能研究24-37
• 3.1 影響人造金剛石鍍覆性能的因素研究24-25
• 3.1.1 工藝流程24
• 3.1.2 實驗設(shè)備24-25
• 3.1.3 工藝參數(shù)25
• 3.2 電鍍電流對鍍鎳金剛石性能的影響25-30
• 3.2.1 電鍍電流對鍍鎳金剛石形貌的影響25-26
• 3.2.2 電鍍電流對金剛石鍍層增重的影響26-27
• 3.2.3 電鍍電流對鍍鎳金剛石鍍鎳層致密度的影響27-29
• 3.2.4 電鍍電流對鍍鎳金剛石沖擊韌性的影響29
• 3.2.5 電鍍電流對鍍鎳金剛石抗壓強度的影響29-30
• 3.3 金剛石粒度對鍍鎳金剛石性能的影響30-33
• 3.3.1 鍍鎳前后金剛石的形貌變化30-31
• 3.3.2 金剛石粒度對鍍鎳金剛石增重的影響31
• 3.3.3 金剛石粒度對鍍鎳金剛石平均粒徑的影響31-32
• 3.3.4 金剛石粒度對鍍鎳金剛石平均抗壓強度的影響32-33
• 3.4 真空蒸發(fā)鍍鈦33-34
• 3.5 鍍覆金剛石形貌及EDS檢測34-36
• 3.6 小結(jié)36-37
• 4.樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪的壓制工藝研究37-46
• 4.1 實驗材料與儀器37-38
• 4.1.1 實驗材料37
• 4.1.2 儀器與表征37-38
• 4.2 實驗設(shè)計與結(jié)果38-42
• 4.2.1 實驗設(shè)計38
• 4.2.2 實驗結(jié)果38-40
• 4.2.3 極差分析40-42
• 4.3 影響樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪品質(zhì)的因素研究42-45
• 4.3.1 砂輪的表面形貌42-43
• 4.3.2 砂輪成分檢測43-44
• 4.3.3 壓制溫度對砂輪品質(zhì)的影響44
• 4.3.4 混料時間對砂輪品質(zhì)的影響44
• 4.3.5 保壓時間和壓強對砂輪品質(zhì)的影響44
• 4.3.6 厚度對砂輪品質(zhì)的影響44-45
• 4.4 小結(jié)45-46
• 5.表面鍍覆金剛石在樹脂砂輪中的應(yīng)用46-52
• 5.1 砂輪樣品的制備46-47
• 5.1.1 鍍覆金剛石磨料的制備46
• 5.1.2 不同磨料樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪的制備46-47
• 5.2 砂輪性能表征47-48
• 5.2.1 砂輪平行度檢測47
• 5.2.2 砂輪硬度檢測47
• 5.2.3 砂輪耐磨性檢測47-48
• 5.3 結(jié)果與分析48-51
• 5.3.1 平行度檢測結(jié)果與分析48
• 5.3.2 硬度檢測結(jié)果與分析48-49
• 5.3.3 耐磨性檢測結(jié)果與分析49-51
• 5.4 小結(jié)51-52
• 6.結(jié)論與展望52-54
• 參考文獻54-57
• 攻讀碩士學位期間公開發(fā)表的論文57-58
• 致謝58

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