隨著工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展,人們對(duì)高性能加工刀具材料和技術(shù)的需求日益增加,目前高速、高精度加工已經(jīng)成為切削技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。但是過高的切削力和過多的切削熱阻礙了切削速度的提升,降低了切削性能。高速切削要求刀具材料在高溫時(shí)能夠依然保持良好的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性以及抗粘接性能。陶瓷材料在高溫時(shí)具有穩(wěn)定的力學(xué)性能,能夠滿足高速切削的要求。其中,ZTA陶瓷具有高硬度、高耐磨等特點(diǎn),能夠在切削產(chǎn)生的高溫下保持良好的化學(xué)穩(wěn)定性,可以作為陶瓷刀具來使用。本文以高純氧化鋯粉和高純氧化鋁粉為研究對(duì)象,通過增材制造中DLP成型技術(shù)制備氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷(ZTA)坯體,通過無壓燒結(jié)獲得ZTA陶瓷刀具。研究了ZrO₂含量、燒結(jié)溫度、燒結(jié)助劑以及燒結(jié)助劑的添加量對(duì)Al₂O₃的粒徑、致密度、力學(xué)性能以及微觀結(jié)構(gòu)的影響,并對(duì)比DLP成型的ZTA陶瓷刀具的切削性能和對(duì)損傷機(jī)理進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明:(1)對(duì)比在70 wt%和78 wt%兩種固相含量下DLP成型的陶瓷樣品的致密度,發(fā)現(xiàn)固相含量的提高,有利于減少單層成型的缺陷,同時(shí)可以提高樣品燒結(jié)后的相對(duì)密...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 增材制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.1 噴墨打印技術(shù)(IJP)
        1.1.2 立體光刻成型技術(shù)(SL)
        1.1.3 數(shù)字光處理技術(shù)(DLP)
    1.2 ZTA陶瓷簡(jiǎn)述
    1.3 ZTA陶瓷刀具應(yīng)用
    1.4 基于光固化成型的ZTA陶瓷的應(yīng)用研究
    1.5 課題研究目的意義及主要內(nèi)容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究意義
        1.5.3 課題來源和研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器
        2.2.1 光固化成型設(shè)備
        2.2.2切削實(shí)驗(yàn)
    2.3 性能測(cè)試與表征
        2.3.1 致密度測(cè)試
        2.3.2 物相分析
        2.3.3 力學(xué)性能測(cè)試
        2.3.4 顯微結(jié)構(gòu)的表征
第三章 氧化鋯含量和燒結(jié)溫度對(duì)ZTA陶瓷性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)過程
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料配方
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    3.3 漿料固相含量對(duì)ZTA陶瓷致密度的影響
    3.4 燒結(jié)溫度和氧化鋯含量對(duì)ZTA陶瓷力學(xué)性能的影響
        3.4.1 1500℃不同配比的ZTA陶瓷燒結(jié)性能對(duì)比
        3.4.2 1550℃不同配比的ZTA陶瓷燒結(jié)性能對(duì)比
        3.4.3 1600℃不同配比的ZTA陶瓷燒結(jié)性能對(duì)比
        3.4.4 1650℃不同配比的ZTA陶瓷燒結(jié)性能對(duì)比
    3.5 氧化鋁和氧化鋯晶粒尺寸對(duì)比及晶粒尺寸分布
    3.6 本章小結(jié)
第四章 燒結(jié)助劑種類和含量對(duì)ZTA陶瓷燒結(jié)性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)過程
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)配方
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    4.3 燒結(jié)助劑對(duì)ZTA陶瓷力學(xué)性能的影響
    4.4 物相分析
    4.5 顯微結(jié)構(gòu)
    4.6 粒徑分析
    4.7 本章小結(jié)
第五章 ZTA陶瓷刀具的切削性能
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)材料與方案
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)方案
    5.3 三種不同材料的刀具切削性能對(duì)比
        5.3.1 切削性能對(duì)比
        5.3.2 后刀面和前刀面的磨損形貌
    5.4 無壓和熱等靜壓燒結(jié)后的ZTA陶瓷刀具的切削性能對(duì)比
        5.4.1 力學(xué)性能對(duì)比
        5.4.2 微觀結(jié)構(gòu)對(duì)比
        5.4.3 切削性能對(duì)比
        5.4.4 ZTA陶瓷刀具可靠性分析
        5.4.5 切削參數(shù)對(duì)無壓+熱等靜壓的ZTA陶瓷刀具切削性能的影響
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3840850