《添加剂对cBN砂轮微晶玻璃结合剂结构与性能的影响》由会员分享，可在线阅读，更多相关《添加剂对cBN砂轮微晶玻璃结合剂结构与性能的影响（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、添加剂对cBN砂轮微晶玻璃结合剂结构与性能的影响随着科学技术的迅猛发展及新材料的不断出现,对材料加工技术和加工质量 的要求越来越高，磨削加工技术逐步向高速、高效、高精的方向发展。作为实现 该技术目标的重要工具之一，陶瓷结合剂立方氮化硼(cBN)磨具以其优良的磨削 性能和磨削表面质量等特点，引起人们的广泛关注。其中，微晶玻璃结合剂具有机械强度高、热膨胀系数可调等优势，更能满足日 益发展的磨削技术对结合剂性能的要求,具有良好的应用前景。因此，本文对高性 能cBN砂轮用微晶玻璃结合剂进行了研究。本课题主要从以下两方面对微晶玻璃结合剂及cBN磨具的制备进行了详细 地研究，首先，选用SiO2-Al2O3
2、-B2O3-R2O-RO体系为基础陶瓷结合剂，分别外加 ZnO、ZrO2和CaF2作为添加剂，利用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜分 析(SEM)和三点弯曲法强度测试等检测手段，探讨添加剂种类、加入量对陶瓷结合 剂显微结构和性能的影响规律,制备出力学性能优良的微晶玻璃结合剂；其次， 对该微晶玻璃结合剂制备cBN磨具的磨具配方、制备工艺进行了探讨，通过对烧 结样品进行性能检测与分析，研究高性能微晶玻璃结合剂cBN砂轮的最佳制备工 艺。研究结果表明：在基础陶瓷结合剂中添加ZnO、ZrO2和CaF2均能够提高p- 石英微晶的析出量。添加ZnO和Zr02使玻璃相中p-石英的析晶程度过大，破坏了
3、玻璃相的均匀 性和连续性,而且出现较多的气孔，因此对微晶玻璃结合剂烧结试样的抗弯强度 有不利影响。随着基础陶瓷结合剂中CaF2添加量的增大，微晶玻璃结合剂试样中 析出的p-石英含量相应增加,并逐渐出现短柱状、板状晶粒,抗弯强度逐步增大; 当添加10wt% CaF2时,抗弯强度高达173 MPa,比未添加时提高了 64%,同时具有较高的显微硬度,达到了 7.49 GPa,将有助于改善cBN磨具的磨削效率和使用寿 命；而且,还可以改善与cBN磨粒的润湿性，使cBN磨具的抗弯强度提高了 26%。以基础玻璃粉末外加10wt% CaF2作为结合剂时，结合剂用量、cBN粒度和烧 成制度对磨具的显微结构和性能影响较大。结合剂用量为60 wt%时,磨具的抗弯 强度最大，达到了 60MPa;cBN粒度为140 / 170目时,磨具的体积密度和抗弯强度 分别为2.50 g - cm-3和60 MPa;磨具试样在680-800C烧结，保温时间2h时,抗 弯强度呈抛物线形变化,760C时最高，达到了 44 MPa； 760C保温3h、5h时的抗 弯强度较好，分别达到60 MPa和62 MPa。因此,cBN磨具最佳的工艺制度为：cBN粒度为140/170目、结合剂用量为 60 wt%、烧成温度760C、保温3h,可制得抗弯强度达到60 MPa的cBN磨具。
