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1、12012 届毕业生毕 业 论 文题 目: PbO 对陶瓷结合剂磨具性能的影响的讨论 院系名称：材料科学与工程学院 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 教师职称： 2012 年 5 月 21 日I摘 要与其他结合剂相比陶瓷结合剂具有散热好、易于排屑、成本价格低等优点，陶瓷结合剂在超硬材料磨具行业应用广泛,本文研究 PbO 对陶瓷结合剂性能的影响,通过向基础陶瓷结合剂中加入不同百分量的 PbO,对其耐火度进行了测定,利用微机差热膨胀仪、洛氏硬度计、微机控制电子万能试验机对加入不同量 PbO 结合剂的热膨胀系数和加入磨料后磨具的洛氏硬度和抗折强度进行了研究测试，再用体视显微镜对测过抗折强
2、度的磨具试样进行断面观测分析。实验所得结果显示：适当加入少量添加剂 PbO 能显著降低结合剂的耐火度，加入超过 10或更多对其耐火度影响不大。与不加和加其它量相比，当添加剂为5时，加磨料后烧成的磨具具有较高的抗折强度和洛氏硬度；结合剂中加入添加剂 PbO 后，其热膨胀系数有所增大。通过体视显微镜断面观测，当加入过多量PbO 时会有发泡产生；铅属于重金属，PbO 有毒。综合以上因素，PbO 为陶瓷结合剂添加剂时，应控制在 5左右。关键词： 陶瓷结合剂 PbO 性能 影响Title The effect of Lead oxide on properties of vitrified bond I
3、IAbstractThe abstract compares the ceramic cement with other cements to have radiates, the easy escape of chips, the cost price low status merit, the ceramic cement to be widespread in the ultra hard material grinding tool profession application, this article studies PbO to the ceramic cement perfor
4、mance influence, through joins the different percentage quantity to the foundation ceramics cement in PbO, has carried on the determination to its refractoriness, using the microcomputer difference heat expansion meter, the Rockwell tester, the microcomputer control electron universal testing machin
5、es after did not join the commensurability PbO cement thermal-expansion coefficient and joins the grinding compound grinding tool Luo river degree of hardness and the anti-booklet intensity has carried on the research test, again used the stereoscope microscope to measure the anti-booklet intensity
6、grinding tool test specimen carried on the cross section observation analysis. Tests the obtained result to demonstrate that,Joins few chemical additive PbO to be able suitably obviously to reduce the cement refractoriness, joins surpasses 10% or more is not big to its refractoriness influence.With
7、does not add and adds other quantities to compare, when the chemical additive is 5%, adds the grinding tool which the grinding compound after-burning becomes to have the high anti-booklet intensity and Luo river degree of hardness; In after the cement joins chemical additive PbO, its thermal-expansi
8、on coefficient has increases.Through stereoscope microscope cross section observation, when has joined abundant PbO can have becomes spongy the production; The lead belongs to the heavy metal, PbO is virulent. When synthesizes above factor, PbO is the ceramic cement chemical additive, should control
9、 about 5%. Key words: Ceramic cement PbO Performance InfluenceIII目 次1 前言12 陶瓷结合剂的组成及性能 22.1 陶瓷结合剂的组成及表示方法22.2 陶瓷结合剂的分类32.3 陶瓷结合剂的主要性能53 实验部分83.1 实验过程83.2 实验原材料及仪器设备93.3 实验操作步骤94 结果分析及讨论124.1 PbO 对结合剂耐火度的影响134.2 PbO 对结合剂硬度的影响144.3 PbO 对结合剂强度的影响144.4 试样断面的观测15结论 17致谢 18参考文献1911 前言陶瓷结合剂磨具自 1877 年诞生以来，已
10、被广泛用于机械、汽车制造业、电子行业、建筑业、航空航天等许多行业和领域，其用量在磨具总用量中占 50以上。因此，陶瓷结合剂磨具是工业磨具中占主导地位的品种之一。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，我国的陶瓷磨具拥有广阔的发展空间。随着机械工业、机械装备水平的不断提高，对机械加工水平的要求越来越高，应运而生的是机床工业尤其是数控机床的迅速发展。加工机床本身、加工效率的提高提供了设备基础，而加工工具是保证加工质量和加工效率的重要前提 1。因此，近年来，随着数控磨床的发展和进步，对与之配套的砂轮也提出了
11、新的要求，数控磨床用砂轮不仅要满足机械加工精度、加工质量、加工效率的要求，而且还要适应越来越高的高速加工要求 23。自 1983 年德国 GuehringAutomation 公司制造出了当时世界第一台最具威力的60kw、砂轮线速度达到 140-160ms 的强力 CBN 砂轮磨床以来，高速、高效率磨削技术在 20 年来得到长足的发展及应用。目前该领域处于领先地位的国家主要有德国、日本、美国、意大利等发达国家。近年来，我们国家也在重点发展数控技术，对高速、高效加工技术装备研究也进行了较大的投入，但总体水平与上述发达国家尚有较大差距，还需要更大、更快的加紧步伐，才能追赶上发达国家。陶瓷结合剂磨具
12、由于其具有耐热性好、形状保持性好、自锐性好、易修整、磨削刃锋利、使用寿命长等特点，成为数控磨床的首选加工工具。而对于传统的陶瓷结合剂普通加工工具已难以满足现代加工精度、加工质量和加工效率的要求，因此陶瓷结合剂超硬材料加工工具得到发展和应用 4。陶瓷结合剂超硬材料加工工具不仅具有陶瓷结合剂的诸多优点，同时还具有超硬材料的超硬、高耐磨等特性，这不仅使加工精度、加工质量和加工效率更有保证，而且提高了磨具的使用寿命，提高了生产效率，降低了加工成本。因此陶瓷结合剂超硬材料加工工具是现代数控磨床的首选 59。在工业发达国家，高档数控磨床已普遍采用了陶瓷结合剂超硬材料磨削工具。在我国随着科技进步和世界市场的
13、竞争，数控磨床已越来越多，因此对陶瓷结合剂2超硬材料磨削工具的需求也越来越大。但国内陶瓷结合剂超硬材料磨削工具的制备技术发展的较晚，而且追于市场迅速发展的压力和竞争，往往急于应用而没有人进行系统制备技术方面的研究。陶瓷结合剂超硬材料磨削工具制备技术的关键是陶瓷结合剂的制备技术，陶瓷结合剂的性能是影响超硬材料磨削工具性能的关键。而且探讨各种添加剂（如氧化铅，氧化锌等）对陶瓷结合剂性能的影响和效应，必是发展、研究陶瓷结合剂制备理论的基础和前提 1012。本文主要是添加剂氧化铅对陶瓷结合剂性能的影响。2 陶瓷结合剂的组成及性能2.1 陶瓷结合剂的组成及表示方法2.1.1 陶瓷结合剂的组成陶瓷结合剂的
14、组成包括矿物组成和化学组成。化学组成主要是指陶瓷结合剂所含各种化合物的种类和比例，简称为成分或组成。在材料科学与工程四大要素（成分、性质、功能、制备）中，成分处于首要位置，成分是本质的，是影响陶瓷结合剂及陶瓷结合剂磨具的结构、性能和功能的内因。成分决定着陶瓷结合剂及陶瓷结合剂磨具的结构、性能和功能，也影响磨具的制备。通过成分的设计和合理选择，采取合适的制备工艺，保证制备满足性能要求的陶瓷结合剂磨具。对不同的结合剂性能，成分对其影响不同。简单的结合剂性能（如结合剂密度、热膨胀系数等） ，在完全玻化状态下与结合剂成分呈简单的加和关系。复杂的性能（如结合剂在高温下的黏度、表面张力等） ，与组分含量之间呈机构性关系，即结合剂系统中各组分自间化学作用导致形成结构基团，与游离态的组分所特有的基团不同。特殊的性能（如强度等）受制备温度、表面状态影响很大，用成分加和法计算的误差很大。2.1.2 陶瓷结合剂的表示方法（1）矿物原料组成表示法以结合剂中每种矿物原料的质量分数来表示结合剂的组成。如一种结合剂的组成可表示为：粘土 15%，长石 35%，石英 38%，硼玻璃 12%。这种表示方法具体地反映出原料的名
