本文關(guān)鍵詞：混合燒結(jié)法制備CBN磨具微晶陶瓷結(jié)合劑的研究

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【摘要】：微晶陶瓷結(jié)合劑具有較好的耐磨性、較高的強(qiáng)度和優(yōu)異的耐高溫性能,是理想的立方氮化硼(CBN)磨具用結(jié)合劑。在結(jié)合劑配方中添加成核劑后通過(guò)成核、晶體生長(zhǎng)的熱處理過(guò)程得到微晶相是目前普遍采用的技術(shù)。在玻璃結(jié)合劑為主的成型料中添加微納尺度晶粒的陶瓷原料,然后通過(guò)燒成溫度的控制使得陶瓷晶粒在界面反應(yīng)而與玻璃結(jié)合劑化學(xué)浸潤(rùn)是本課題研究的重點(diǎn)。本文介紹了鋰輝石微晶陶瓷結(jié)合劑與普通陶瓷結(jié)合劑混合燒結(jié)的工藝、Al_2O_3和普通陶瓷結(jié)合劑混合燒結(jié)的組分配比以及燒結(jié)方法對(duì)結(jié)合劑性能的影響。本文分析了化學(xué)析晶和混合燒結(jié)兩種方法的機(jī)理,分別采用這兩種方法制備微晶陶瓷結(jié)合劑。通過(guò)SEM、XRD等方法,對(duì)樣品的微觀結(jié)構(gòu)、物相組成進(jìn)行分析對(duì)比,并對(duì)試樣的耐火度、抗彎強(qiáng)度、流動(dòng)性、物相組成和微觀形貌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,得出以下主要結(jié)果。1.混合燒結(jié)時(shí)的基礎(chǔ)玻璃結(jié)合劑耐火度為600℃,抗彎強(qiáng)度為43.5MPa,性能優(yōu)良。2.制備鋰輝石微晶陶瓷結(jié)合劑時(shí),Li2O可以降低鋰輝石的核化溫度和晶化溫度以及耐火度,所用Li2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%時(shí),結(jié)合劑抗彎強(qiáng)度達(dá)到最大值78MPa。3.鋰輝石微晶陶瓷結(jié)合劑與玻璃料混合燒結(jié),結(jié)合劑的耐火度隨著鋰輝石微晶陶瓷結(jié)合劑用量的增加而升高,當(dāng)鋰輝石微晶陶瓷結(jié)合劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%和80%時(shí),結(jié)合劑抗彎強(qiáng)度分別高達(dá)72MPa和74Mpa,與基礎(chǔ)玻璃結(jié)合劑相比,結(jié)合劑強(qiáng)度明顯提高。4.Al_2O_3微粉與玻璃料混合燒結(jié),隨著Al_2O_3用量增大,結(jié)合劑的流動(dòng)性變小,耐火度變大。混合燒結(jié)后生成的物相為Al_2O_3和NaAl SiO4,燒融法混合燒結(jié)與燒結(jié)法混合燒結(jié)相比,微晶顆粒與玻璃界面結(jié)合更為緊密,部分發(fā)生了相互浸潤(rùn),燒融法制備工藝中,隨著Al_2O_3的加入,結(jié)合劑抗彎強(qiáng)度先增大后減小,最大抗彎強(qiáng)度為56.5MPa,燒結(jié)法中,隨著Al_2O_3的加入,結(jié)合劑抗彎強(qiáng)度逐漸減小,最大抗彎強(qiáng)度為47MPa,與基礎(chǔ)玻璃結(jié)合劑相比,燒融法混合燒結(jié)的結(jié)合劑強(qiáng)度明顯提高。
【關(guān)鍵詞】：CBN磨具 結(jié)合劑 微晶玻璃 混合燒結(jié)
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG74
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 前言11-22
• 1.1 立方氮化硼(CBN)砂輪11-12
• 1.1.1 CBN的結(jié)構(gòu)11-12
• 1.1.2 CBN的特性12
• 1.2 CBN砂輪結(jié)合劑12-15
• 1.2.1 樹(shù)脂結(jié)合劑12
• 1.2.2 金屬結(jié)合劑12-13
• 1.2.3 陶瓷結(jié)合劑13-15
• 1.2.4 陶瓷結(jié)合劑的研究現(xiàn)狀15
• 1.3 微晶玻璃結(jié)合劑15-18
• 1.3.1 微晶玻璃概述15-16
• 1.3.2 Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃16-17
• 1.3.3 微晶玻璃的制備工藝17
• 1.3.4 微晶玻璃結(jié)合劑的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 混合燒結(jié)簡(jiǎn)介及分類18-19
• 1.5 混合燒結(jié)的影響因素19-20
• 1.5.1 加入料含量的影響19
• 1.5.2 溫度的影響19
• 1.5.3 潤(rùn)濕性的影響19
• 1.5.4 晶體顆粒大小的影響19-20
• 1.5.5 混合燒結(jié)的研究現(xiàn)狀20
• 1.6 本課題的主要研究?jī)?nèi)容及意義20-22
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法22-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備22
• 2.3 結(jié)合劑的制備方法22-23
• 2.4 結(jié)合劑性能測(cè)定23-27
• 2.4.1 耐火度23-24
• 2.4.2 抗彎強(qiáng)度24
• 2.4.3 流動(dòng)性24-25
• 2.4.4 熱膨脹系數(shù)25-26
• 2.4.5 差熱分析26
• 2.4.6 表面硬度26-27
• 2.4.7 X射線衍射分析27
• 2.4.8 顯微結(jié)構(gòu)觀察27
• 第三章 玻璃結(jié)合劑的制備與性能研究27-33
• 3.1 引言27-28
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方案28
• 3.3 性能分析與對(duì)比28-31
• 3.3.1 耐火度28-29
• 3.3.2 XRD結(jié)果分析29-30
• 3.3.3 抗彎強(qiáng)度30-31
• 3.3.4 流動(dòng)性31
• 3.4 小結(jié)31-33
• 第四章 Li_2O-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃陶瓷結(jié)合劑的研究33-39
• 4.1 引言33
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方案33
• 4.3 微晶化燒結(jié)曲線的確定33-34
• 4.4 性能分析與對(duì)比34-38
• 4.4.1 Li_2O含量耐火度的影響34-35
• 4.4.2 Li_2O含量對(duì)物相組成的的影響35-36
• 4.4.3 Li_2O含量對(duì)抗彎強(qiáng)度的的影響36-37
• 4.4.4 Li_2O含量對(duì)微觀形貌的的影響37-38
• 4.5 小結(jié)38-39
• 第五章 玻璃粉與微晶玻璃粉混合燒結(jié)法制備陶瓷結(jié)合劑39-47
• 5.1 引言39
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方案39-40
• 5.3 性能分析與對(duì)比40-46
• 5.3.1 組成對(duì)耐火度和熱分析的影響40-41
• 5.3.2 組成對(duì)物相組成的的影響41-42
• 5.3.3 組成對(duì)微觀形貌的影響42-44
• 5.3.4 組分對(duì)流動(dòng)性的影響44
• 5.3.5 組成對(duì)抗彎強(qiáng)度的影響44-45
• 5.3.6 樣品熱膨脹系數(shù)的測(cè)定45-46
• 5.4 小結(jié)46-47
• 第六章 Al_2O_3微粉與微晶玻璃粉混合燒結(jié)法制備陶瓷結(jié)合劑47-65
• 6.1 引言47
• 6.2 實(shí)驗(yàn)方案47-48
• 6.3 燒結(jié)法性能檢測(cè)與對(duì)比分析48-53
• 6.3.1 組成對(duì)耐火度的影響48-49
• 6.3.2 組成對(duì)物相組成的的影響49
• 6.3.3 組成對(duì)微觀形貌的影響49-52
• 6.3.4 組成對(duì)抗彎強(qiáng)度的影響52
• 6.3.5 組成對(duì)熱膨脹系數(shù)的影響52-53
• 6.4 燒結(jié)法混合燒結(jié)實(shí)驗(yàn)小結(jié)53-54
• 6.5 燒融法熔融溫度確定54-55
• 6.6 燒融法性能檢測(cè)與對(duì)比分析55-60
• 6.6.1 組成對(duì)流動(dòng)性的影響55-56
• 6.6.2 組成對(duì)物相組成的的影響56-57
• 6.6.3 組成對(duì)微觀形貌的影響57-59
• 6.6.4 組成對(duì)抗彎強(qiáng)度的影響59-60
• 6.7 燒融法混合燒結(jié)實(shí)驗(yàn)小結(jié)60-61
• 6.8 CBN磨具的制備與性能檢測(cè)61-65
• 6.8.1 CBN磨具的制備61
• 6.8.2 CBN磨具的性能檢測(cè)61-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻(xiàn)66-72
• 致謝72-73
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷及發(fā)表學(xué)術(shù)論文73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：671523