含CaO陶瓷结合剂强度的研究

本文对含ＣａＯ陶瓷结合剂的强度影响机理进行了进一步的研究。研究结果表明，含ＣａＯ结合剂的强度与结合剂的网络结构参数Ｙ有关。ＣａＯ作为网络改变体对网络结构的破坏作用可能是使含ＣａＯ陶瓷结合剂强度降低的一个主要原因。     

含CaO陶瓷结合剂的初步研究

陶瓷磨具制造中一般把CaO的引入视为禁忌,但国外的一些结合剂中却含有CaO,玻璃加和性质也认为CaO有利于提高结合剂强度。究竟CaO对陶瓷结合剂的具体影响及机理如何,本文对含CaO陶瓷结合剂进行了初步研究。结果表明:CaO的引入并非绝对禁忌,在一定的CaO加入量范围内,结合剂强度能够满足磨具制造要求;CaO在一定加入量范围内对结合剂具有催熔作用;CaO的存在的确降低了磨具的强度,但钙斜长石的形成与存在并非是影响磨具强度的唯一因素。     

含CaO陶瓷结合剂的初步研究

陶瓷磨具制造中一般把ＣａＯ的引入视为禁忌，但国外的一些结合剂中却含有ＣａＯ，玻璃加和性质也认为ＣａＯ有利于提高结合剂强度，究竟ＣａＯ对陶瓷结合剂的具体影响及机理如何，本文对含ＣａＯ陶瓷结合剂进行了初步研究。结果表明：ＣａＯ的引入并非绝对禁忌，在一定的ＣａＯ加入量范围内，结合剂强度能够满足磨具制造要求；ＣａＯ在一定加入量范围内对结合剂具有催熔作用；ＣａＯ的存在的确降低了磨具的强度，但钙斜长石的形成与     

陶瓷高速砂轮结合剂中不同成份对砂轮强度影响的探讨

针对我国陶瓷高速砂轮特别是粗粒度高速砂轮回转强度不稳定的问题，本文主要对粘土—钾长石—硼玻璃、粘土—钾／钠长石—硼玻璃、粘土—钾长石—钙玻璃、粘土—钾长石—锂辉石等系统的结合剂进行研究。在现行的同一工艺条件下，用白刚玉WA46#磨料90％、陶瓷结合剂10％制备成磨具进行陶瓷结合剂的性能比较，对结合剂中不同成份对砂轮强度的影响进行了探讨，以找到一种既能满足现行生产工艺，又能提高粗粒度陶瓷高速砂轮回转强度的陶瓷结合剂。研究结果表明：在常用的粘土一钾长石～硼玻璃系统中引入钠长石，当钠长石达到适当比例(2l％)，所制备的结合剂生产的陶瓷砂轮回转强度提高，且与现行生产工艺匹配，工艺性能稳定，有望成为改进陶瓷结合剂的一种新的途径。     

CBN砂轮陶瓷结合剂的研究进展

本文对近年来有关CBN砂轮陶瓷结合剂的研究进展作了较详细的综述，介绍了陶瓷结合剂的组成，阐述了硼硅酸盐玻璃结合剂的机理，分析讨论了影响陶瓷结合剂的因素，对目前改进陶瓷结合剂性能，尤其对提高其强度的方法作了归纳和总结，如晶须增韧补强、CBN镀覆、改变助熔剂化学成分等方法。本文还展望了陶瓷结合剂的的研究开发趋势。     

新型纳米陶瓷结合剂

由于传统的陶瓷结合剂烧结温度高、强度低、抗冲击、抗疲劳性能差,为改善其性能及避免高温烧结对超硬磨料的伤害,目前大家纷纷在研究低熔高强陶瓷结合剂,以实现磨具的低温烧成。为了解决陶瓷结合剂低温高强矛盾问题,燕山大学王艳辉教授（13780373375）进行了纳米陶瓷结合剂的研究,实践证明,采用纳米材料作为结合剂显著降低了烧结温度,大幅度提高了制品强度、韧性和耐磨性,实验结果的稳定性和重现性良好,并成功获得了工业化应用。     

α-Al2O3对陶瓷结合剂强度的影响及其作用机理

在陶瓷磨具的制作过程中,α-Al2O3经常作为一种填料加入到陶瓷结合剂中,用以改善陶瓷磨具的强度、烧结温度等性能.本文以α-Al2O3的加入量对陶瓷结合剂结合性能的影响为研究对象,通过测试不同温度、不同配比的陶瓷试条的抗折强度及晶相分析,深入探讨陶瓷结合剂的结合机理及α-Al2O3在其中所起的作用,并找出其中规律.研究表明,通过加入α-Al2O3提高结合剂的黏度,可有效防止试条在烧结过程中变形的发生,随着α-Al2O3的加入量的增加,结合剂强度会呈现一个先上升后下降的趋势,在某一特定黏度下结合强度将达到最大值;随着烧结温度的升高,需要加入更大比例的α-Al2O3粉,来调节其黏度,这使得不同温度下烧结的试条强度的峰值所在位置发生偏移;在高于750℃下烧结,α-Al2O3可以与陶瓷结合剂中的Li-Si-O相发生反应生成LiAl(SiO3)2微晶玻璃相,该晶相在陶瓷结合剂中形成的微晶玻璃相起到钉扎裂纹的作用,防止其扩散、延伸,有助于增强陶瓷磨具强度.     

80m/s复线螺纹磨砂轮的试验研究

1 80m/s高强度陶瓷结合剂砂轮的研究 砂轮的强度是由结合剂强度、磨粒强度和结合剂与磨粒的结合强度三个因素决定的。三者之中,结合剂的强度是制造高速砂轮的关键。使结合剂在磨具中呈高强度的玻璃体并把磨粒相互牢固地结合起来,是研究高强度结合剂的出发点所在。     

铝粉改性低温陶瓷结合剂的性能研究

为改善低温陶瓷结合剂的不足,采用粉末冶金的方法将铝粉添加到低温陶瓷结合剂中,使用真空热压烧结炉进行烧结,探究铝粉改性低温陶瓷结合剂的力学性能和显微结构。结果表明:当金属铝粉质量分数为20%时,结合剂的抗折强度达到116.32 MPa,比低温陶瓷结合剂抗折强度提高了42%;结合剂的平均抗冲击强度为13.01 kJ/m2,比低温陶瓷结合剂的提高了414%。铝粉的添加对结合剂的密度影响不明显,但随着铝粉质量分数的增加, 结合剂的硬度整体呈下降趋势。铝粉颗粒在低温陶瓷结合剂中均匀分散,并且以金属铝的形态存在,分散性较好,具有颗粒增韧的作用。结合剂中金属相和低温陶瓷结合剂的界面处元素扩散形成过渡带,两者互相融合,且结合情况良好。      

保温时间对低温陶瓷/Cu-Fe-Sn基结合剂磨具性能与结构的影响

采用粉末冶金法制备低温陶瓷/Cu-Fe-Sn基结合剂金刚石磨具。结合材料电子万能试验机、SEM、XRD等检测手段,研究了保温时间对低温陶瓷/Cu-Fe-Sn基结合剂磨具性能与结构的影响。结果表明:当热压烧结保温时间为8min时,低温陶瓷/Cu-Fe-Sn基结合剂磨具有最佳的力学性能（抗弯强度285.6 MPa,冲击强度10.88kJ/m2）;保温时间延长促进了低温陶瓷在金刚石表面铺展润湿,保温8min时,低温陶瓷/Cu-Fe-Sn基结合剂可达到最佳的机械嵌合,提高结合强度。      

十二烷基苯磺酸钠对陶瓷结合剂及金刚石分散性的影响

采用溶胶–凝胶法制备陶瓷结合剂粉末和陶瓷结合剂/金刚石混合粉末以及相应的块体材料。研究分散剂（十二烷基苯磺酸钠）质量分数为0～4.02%时，其对陶瓷结合剂物相、耐火度、弯曲强度和热膨胀系数等的影响，以及其对M2.5/5金刚石在陶瓷结合剂/金刚石混合粉末中分散性的影响。结果表明:分散剂质量分数为1.34%时，陶瓷结合剂的耐火度、弯曲强度和热膨胀系数与未添加分散剂时相比未发生明显变化，其中耐火度为700 ℃、弯曲强度为45 MPa 、热膨胀系数为4.3×10?6 ℃?1；当分散剂的质量分数从1.34%增加至4.02%时，陶瓷结合剂的耐火度降至600 ℃，弯曲强度降至28 MPa，热膨胀系数增至7.5×10?6 ℃?1；分散剂质量分数为1.34%时，M2.5/5金刚石均匀分散在陶瓷结合剂/金刚石复合材料中，且未引起复合材料的性能变化。      

陶瓷结合剂与金刚石高温下的界面结合机理研究

本文研究了陶瓷结合剂与金刚石的界面反应、界面结构和结合状况.通过对改性Li2O-Al2O3-SiO2微晶玻璃和B2O3-PbO-ZnO-SiO2低熔玻璃镀钛、不镀钛金刚石试样的电镜分析、XRD分析以及两种结合结合剂与镀钛、不镀钛金刚石试样的抗折强度测定,研究了结合剂(Li2O-Al2O3-SiO2微晶玻璃和B2O3-PbO-ZnO-SiO2玻璃)与金刚石(镀钛和不镀钛)的结合机理和结合状况.发现:改性Li2O-Al2O3-SiO2玻璃经过合适的热处理工艺能在金刚石试样中出现以Li2Al2Si3O10为主晶相的微晶体,试条的抗折强度是B2O3-PbO-ZnO-SiO2低熔玻璃金刚石试样的2.5倍以上;镀钛金刚石与微晶玻璃结合剂之间产生化学结合,抗折强度比不镀钛金刚石试条提高20%以上;而对B2O3-PbO-ZnO-SiO2玻璃结合剂而言,金刚石表面镀钛对试条的抗折强度的提高无明显作用.     

纳米氧化物对CBN磨具陶瓷结合剂性能的影响

采用Na2O-Al2O3-SiO2-B2O3系统为基础陶瓷结合剂,研究了添加纳米ZnO、纳米TiO2和纳米Al2O3对CBN磨具陶瓷结合剂性能的影响,对抗折强度、耐火度、流动性、微观结构进行了测试。实验结果表明：添加纳米氧化物后,陶瓷结合剂的耐火度和流动性均得到明显改善,其中加入纳米ZnO的陶瓷结合剂耐火度降低了20℃,流动性最大,达到119．9％;添加纳米Al2O3的抗折强度最高,达到36．51MPa;陶瓷结合剂CBN磨具微观结构中气孔率数量明显减少,添加纳米Al2O3的CBN磨具试样的结构最致密,气孔最少。     

CBN研磨盘用陶瓷结合剂的研究

本文对三种低温陶瓷结合剂的性能进行综合研究,结果发现:耐火度为775℃,流动性为110%~130%,线膨胀系数为5.79×10-6℃-1的低温陶瓷结合剂V2的综合性能优异。通过差热分析发现,在测定温度范围内结合剂V2没有明显的晶相产生。用结合剂V2制备的陶瓷结合剂CBN磨具试样在800℃烧成后,磨具试样的抗弯强度达到最佳值67.5 MPa。制备的磨盘在磨削时锋利性好,磨削中间修整次数少,磨盘的耐用度高。运用扫描电子显微镜(SEM)对磨削后CBN磨片的磨削面形貌进行观察,表明结合剂对磨粒黏结牢固,断面组织均匀。     

不同化学成分的玻璃对超硬材料陶瓷磨具性能影响的研究

普通陶瓷结合剂砂轮的陶瓷结合剂，与CBN、金刚石材料的耐热性和热膨胀系数相差较大，不能直接用于制作超硬材料陶瓷结合剂砂轮。本文从应用入手，对超硬材料陶瓷磨具的低温结合剂进行研究，从对不同化学成分玻璃的低温结合剂对CBN、金刚石的润湿能力的研究发现，在硅酸盐熔体中引入碱金属氧化物，按K2O→Na2O—Li2O的次序改善结合剂的湿润性，含有Pb2O3的玻璃结合剂对金刚石、CBN有较高湿润能力。     

Cu-Sn-Ti钎料与陶瓷结合剂体积比对金刚石节块微观结构和力学性能的影响

为提高陶瓷结合剂对金刚石磨料的把持力,将Cu-Sn-Ti钎料添加到SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃-Li₂O陶瓷结合剂中制得新型陶瓷-金属结合剂金刚石节块。表征其显微形貌、收缩率、物相组成和力学性能,以确定烧结温度;通过SEM、XRD分析,研究陶瓷结合剂与Cu-Sn-Ti钎料的体积比变化对金刚石节块性能的影响。结果表明:金属陶瓷结合剂与金刚石之间生成了TiC,有助于提高结合剂对金刚石的把持力,从而提高节块的抗弯强度;当烧结温度为950 ℃,陶瓷结合剂与Cu-Sn-Ti钎料体积比为1∶1时,两者形成致密的玻璃网络,节块收缩率为3%,抗弯强度达到最大值64.4 MPa。      

有色金属涂层的CBN砂轮陶瓷结合剂研究

本文对不同Al_2O_3和B_2O_3含量的CBN砂轮陶瓷结合剂进行了研究。结果表明引入含B_2O_3玻璃相可使在有活性的液体中对不溶颗粒局部进行溶解,提高烧结体的抗折强度;采用微粉原料烧结后,增加颗粒表面积,提高了局部溶解速度,使玻璃相中有更多的Al(+3)和B~(+3)组成的四面体,提高抗折强度;引入含Ti涂层的CBN颗粒,可改善CBN表面与含B_2O_3玻璃相之间的润湿性,提高对CBN磨粒的把持力。     

P-G法制备纳米金刚石低温陶瓷结合剂复合烧结体

使用高分子网络凝胶法（polyacrylamide-gel method,简称P-G法）制备纳米金刚石（nano-diamond,ND）-低温陶瓷结合剂复合烧结体,并设计4种不同金刚石添加量来制备试样条,然后考察二氧化硅包覆纳米金刚石（ND@SiO₂）在陶瓷结合剂中分散的均匀性,并对比分析试样的物相、抗弯强度和显气孔率。实验结果表明:利用P-G法制备的试样中的金刚石浓度从25%增加到100%时,ND@SiO₂在凝胶体中分散均匀,无明显团聚现象;其烧结温度范围为670~720℃,抗折强度达到66.4~87.6 MPa,气孔率为10.2%~22.4%。      

ZrSiO4 对低温陶瓷结合剂预熔玻璃料结构与性能的影响

在Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂系低温陶瓷结合剂中添加不同含量的ZrSiO₄添加剂,用差示扫描热分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜等研究ZrSiO₄含量对低温陶瓷结合剂结构与性能的影响。结果表明:ZrSiO₄含量增加,陶瓷结合剂耐火度无明显增加,其热膨胀系数在一定范围内降低;且当ZrSiO₄质量分数为4%时,陶瓷结合剂结构致密,微观状态均匀,陶瓷结合剂的综合性能最佳,其抗折强度为57.37 MPa,显微硬度为855.59 MPa。