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1、毕业设计（论文）开题报告题目名称：陶瓷刚玉（SG）磨具结合剂烧结温度的研究院系名称：班 级：学 号：学生姓名：指导教师：2010年12月材料与化工学院t综述（课题来源、研究目的与意义、国内外研究现状与发展趋势，要求详细列 匚献）L年来在国际工具市场上推出的一种新型超微晶刚玉磨料（SG磨料）砂轮，陶瓷 *（SG磨料）是由晶粒为亚微米级的A1203晶体，采用溶胶-凝胶工艺合成并经烧 与普通刚玉磨料相比，SG磨料强度高、自锐性好且磨削时磨粒剥落较少;陶瓷具有耐磨性好、磨削热小、使用寿命长、切削率高等优点，且不需要采用特殊 扌备及修整装置。它的磨削性能介于超硬的立方氮化硼（CBN）砂轮和普通刚玉砂 其
2、加工性能和使用寿命要远高于普通刚玉砂轮，价格适中，但又不象CBN砂轮那 壬有较高的要求，因此得到了广大用户的青睐与欢迎,其使用面日益扩大。卜陶瓷材料、复合材料、金属材料和高分子材料等并列为四大材料，其中陶瓷材 j（于地球最丰富的粘土矿物，它具有较好的耐磨性、耐热性，高的硬度，优异的耐 k能力等诸多优异性能，因此是世界各国优先发展的绿色新材料体系。攵晶陶瓷氧化铝磨料在国外已得到了一定的应用，由于是新技术，目前这些国家 5不卖技术,且这类产品价格较为昂贵，目前报价为20万元人民币/吨。在我国虽 G陶瓷氧化铝磨料的相关报道，但这些都是对该种国外磨料进行简单的介绍和各 有关超微晶陶瓷氧化铝磨料的制备还
3、未见报道，因此在我国进行该种磨料的开 具有重要的意义【1-3】。右刚玉磨具性能的好坏，其加工效率和使用寿命的长短在很大程度上取决于结合 乞性质和磨粒与结合剂的结合强度。而结合剂的烧结温度又是制约结合剂性能 片因素，但是，目前在陶瓷刚玉磨具的研究领域内，结合剂烧结温度对磨具性能 研究非常少，因此，进行陶瓷刚玉磨具结合剂烧结温度的研究有着非常重要的 I和价值。这也是本文研究的目的和意义所在。，国内外在磨具生产过程中使用的结合剂一般为：金属结合剂，树脂结合剂， 剂。三种结合剂各有自己的优缺点和使用范围。但是，总的来说，金属结合剂 甘巴持较好，强度高，韧性较好，但其自锐性差，气孔率低，修整困难，尤其
4、:金属材料时，容易发生工件粘着、烧伤和工具堵塞的情况；树脂结合剂自锐性 不易堵塞，很少修整，磨削效率较高，磨削温度较低，而且本身具有一定弹 1抛光作用，但其耐热性差，在磨削过程中产生的大量的热容易导致树脂软化 致使其粘结力下降，导致昂贵的磨料还没有完全发挥作用就大量脱落；陶瓷 M目前应用日益广泛的一种结合剂，其性能介于金属结合剂和树脂结合剂之间， 令一提的是，由于陶瓷结合剂超硬磨具具有较多的气孔，有利于冷却、容屑和排 誚U时不易堵塞，不易烧伤工件，能够很好地满足难加工材料和一般材料的磨削 誚U的需要【4】。因此，在本次实验中，选用陶瓷结合剂作为陶瓷刚玉磨具的邙陶瓷刚玉磨具性能的主要因素是陶瓷结
5、合剂的性能，陶瓷结合剂的主要性能指耐火度C度是结合剂在高温下的软化温度。它是结合剂的主要性能之一，是结合剂抵抗 扌而不熔融的性能。结合剂耐火度过高或过低，都直接影响磨具的烧成质量。结 化铝含量的增加，能明显提高耐火度，碱或碱土金属氧化物（K2O、Li2O、CaO、 ）是溶剂，随含量的增加，耐火度降低。结合剂的粒度细，有较高的表面积， 日氐。收缩率剂在干燥过程中，胚体长度和体积收缩称干燥收缩。在烧结过程中，产生的长 2的收缩现象称为烧成收缩。确定测定的干燥收缩与烧成收缩，对于制定合理的 咅成曲线、减少裂纹废品、选择合理的结合剂有很重要的作用。弹性模量右磨具是由结合剂、磨料、气孔、辅料等多项材料组
6、成的，磨具的弹性模量也是 扌料的弹性模量决定的，由下式决定：=$冲2+叭究目标与主要内容右结合剂的烧结温度指达到烧结温度后，材料的密度最大，收缩率最大，吸、，气孔率最小。右刚玉磨具结合剂烧结温度的主要表征方法有：（线、体积）收缩率，气孔率，2,吸水率，流动性，线膨胀系数，抗折强度，硬度等。也可以用砂轮的抗冲击 目度，磨削效率，砂轮的寿命，砂轮的破裂速率等。I实验研究的目标和主要内容是：采用收缩率，气孔率，硬度，抗折强度等陶瓷 I结合剂烧结温度的表征方法，研究结合剂烧结温度对磨具性能的影响。采取的研究方法、及技术路线等（收缩率，气孔率，硬度，抗折强度等指标作为陶瓷刚玉磨具结合剂烧结温度的 匕A
7、Ot路线：右用老师提供的一种陶瓷结合剂作为实验研究对象。11定结合剂的耐火度，并把其“动”时的温度作为结合剂烧结温度下限，把其“倒” 2作为结合剂烧结温度的上限温度。右用数学优选法在结合剂烧结温度上下限之间选择温度点，并在其温度下烧结结 后测量结合剂收缩率，气孔率，硬度，抗折强度等性能指标。iJ时，将结合剂与磨料按一定比例混合后，在步骤3中的温度点烧成，测定磨具 亍强度，硬度，磨削效率，砂轮寿命，砂轮破裂速率。三电子显微镜下观察结合剂的微观结构，并根据其微观结构分析结合剂性能的优 丄子显微镜下观察磨具的微观结构，并根据其微观结构分析磨具性能的优劣。 艮据上面步骤的结果及分析确定最佳的结合剂烧结
8、温度范围。千究结合剂的粒度对陶瓷结合剂烧结温度的影响。并根据结果分析提高结合剂性文工作进度安排（内容、步骤、时间）112.01翻译文献，查阅资料512.15毕业实习101.15调研，拟出实验方案，开题报告505.15实验阶段，并对实验结果进行分析005.20撰写论文005.24准备答辩505.31毕业答辩106.07修改毕业论文期成果、主要特点及创新点q成果：I定陶瓷结合剂的最佳烧结温度范围合剂的粒度对结合剂烧结温度的影响丢特点：（确定结合剂的最佳烧结温度范围，而且分析了怎样改进结合剂 片占.I 八、亍了烧结温度对陶瓷结合剂性能的影响，讨论了陶瓷结合剂的改进方法。完成课题已具备和所需的条件咅结炉，电子显微镜，洛氏硬度计,计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施爭片设备，抗折强度测试机，喷砂硬度计岂团借用导教师意见:签名：年月日（部）意见:系主任签名：年月日
