晶须增强光敏树脂结合剂超薄金刚石切割砂轮片的研究

本文以快速原型制造技术为基础,研究以光敏树脂作为结合剂的超薄金刚石切割砂轮片的快速制造技术。通过在液态光敏树脂基体中加复合晶须的方法,以提高金刚石切割砂轮片结合剂机械性能,研究了REV晶须添加量对金刚石切割砂轮片强度及磨削性能的影响。对单晶硅片的切割加工试验表明,利用晶须增强光敏树脂结合剂可以显著改善光敏树脂结合剂超薄金刚石切割砂轮片的磨削性能。     

光敏树脂结合剂砂轮结合强度的研究

对以光敏树脂代替热固化树脂作为结合剂的砂轮而言，砂轮中的金刚石磨粒与树脂基体结合的紧密程度是影响砂轮综合性能的重要因素。本文研究了光敏树脂结合剂与金刚石磨粒以及添加物的结合机理，提出了改善树脂结合剂与金刚石磨粒以及添加物结合强度的措施：为增强光敏树脂基体的韧性，减小其与金刚石磨粒的热膨胀系数的差别，添加一定量粒径为100nm的SiO2微粉，对试件进行泛紫外光照射(2h)并加热恒温保存(2h)，试验结果表明：试件的拉伸强度和弹性模量分别提高了90．5％和69．5％。     

光固化树脂结合剂SiC晶须砂轮初探

SiC晶须因其具有高强度、高弹性模量、高耐磨性及好的相容性等优良的机械与物理化学特性，广泛地用作金属、陶瓷、聚合物及复合材料的增强增韧材料。然而把SiC晶须作为磨粒来制作砂轮，国内外对此研究较少。本文采用了紫外光固化快速成型技术制作超薄型晶须砂轮，研究了紫外光辐照度的变化对晶须砂轮强度产生的影响，以及静电场的作用对晶须定向排列的影响。此外，本文还进行了光固化树脂结合剂晶须砂轮的切割试验。拉伸试验表明，随着紫外光辐照亮的增强，试件的拉伸强度和抗弯曲强度得到了不同程度的提高；初步的切割试验表明，SiC晶须砂轮可以实现对玻璃和硅片等不同材料的切割。     

水溶性造孔剂在超薄树脂切割砂轮中的应用

为进一步提升超薄树脂切割砂轮的自锐性能和排屑容屑能力,在切割砂轮中加入水溶性造孔剂NaCl,研究其含量对超薄树脂切割砂轮的微观形貌、力学性能及切割性能的影响。结果表明:当造孔剂添加体积分数为10%时,砂轮中的孔隙均匀适中,其切割效率最高,进给速度最高可达20 mm/s。但加入造孔剂会对砂轮的抗折性能和切割寿命产生一定影响,造孔剂含量越高,抗折性能越低,切割寿命越短。      

铜锡合金粉对树脂金刚石切割砂轮切割性能的影响及作用机理

通过切割试验,研究并分析了添加不同参数铜锡合金粉制成砂轮的切割性能。通过SEM、XRD分析了添加不同参数铜锡合金粉制成的树脂结合剂金刚石切割砂轮切割后的表面形貌和物相。试验结果表明:添加不同量及添加不同粒度铜锡合金粉制成砂轮的切割试验中,铜锡合金粉体积分数为15%、粒度为40μm左右时,砂轮的耐用度最好。不同参数铜锡合金粉制成的树脂金刚石砂轮对其切割性能都有影响,其中以铜锡合金粉添加量、铜锡合金粉中铜锡比例对砂轮的切割性能影响最为明显。     

增强纤维对超薄超硬树脂砂轮切割偏摆问题的影响

针对树脂超薄超硬砂轮切割偏摆幅度较大的问题,研究碳纤维、玻璃纤维及两者混杂对树脂超薄超硬切割砂轮切割偏摆的影响,并对其影响机理进行分析。试验结果表明:加入碳纤维有利于提高砂轮的抗折强度,加入玻璃纤维有利于降低砂轮的切割阻力,碳纤维和玻璃纤维两者混杂可有效降低砂轮的切割偏摆幅度。当加入体积分数为15%的直径为7.6 μm、长度为100 μm的碳纤维和体积分数为5%的直径为15.0 μm、长度为120 μm的玻璃纤维时,可有效降低砂轮的切割偏摆幅度,其偏摆幅度最小可达0.006 7 mm,满足生产要求,切割偏摆性能达到最优。      

金刚石超薄切割砂轮减薄研磨工艺的研究

采用金刚石游离磨料对真空热压烧结后的金刚石超薄切割砂轮毛坯进行研磨减薄,研究了游离磨料的进料方式、砂轮的固定方式、单面研磨时间、铸铁盘转速、磨料粒度、研磨压力等研磨工艺参数对减薄金刚石超薄切割砂轮效果的影响.实验中金刚石砂轮的厚度从0.5 mm减薄到0.38 mm.工艺参数实验结果表明:可以通过调整研磨过程中各项参数,提高超薄切割砂轮厚度尺寸均匀性和降低金刚石超薄切割砂轮的相对翘曲度,实现对金刚石超薄切割砂轮的精密加工.     

成型助剂添加方式对陶瓷CBN内圆磨砂轮性能的影响

以自制的低温高分子成型助剂为基础,研究未添加、颗粒添加、熔融添加3种不同方式对陶瓷CBN试条抗折强度、砂轮成型料均匀性、砂轮组织均匀性及其显微结构和磨削性能的影响。结果表明:熔融添加高分子成型助剂时,冷却后其能够在CBN砂轮成型料表面形成均匀包裹,成型料的松散性和均匀性均有明显改善;当以颗粒和熔融方式添加成型助剂时,制备的陶瓷CBN试条抗折强度极差值比未添加助剂试条的分别降低了34.02%和73.77%,陶瓷CBN内圆磨砂轮密度极差率较未添加的砂轮降低了56.83%和79.14%,且砂轮组织结构更均匀;当熔融添加成型助剂时,制备的陶瓷CBN内圆磨砂轮磨削叶片泵定子时未出现喇叭口,寿命是未添加高分子成型助剂砂轮的2倍。      

超硬材料工具纳米SiO2酚醛树脂结合剂的制备与性能研究

本文通过溶胶凝胶法制备了纳米SiO2／酚醛树脂，采用红外光谱、X-衍射和热分析对其结构进行了表征。研究表明随着SiO2含量的增加，纳米SiO2／酚醛树脂树脂的热稳定性不断提高，采用纳米SiO2／酚醛树脂制备的树脂磨具的拉伸强度和冲击强度都有所提高。含量10％的纳米SiO2／酚醛树脂的初始热分解温度比纯酚醛树脂提高59℃，由该树脂制备的树脂磨具的拉伸强度比纯酚醛树脂提高14．8％。     

SiO2微粉含量对铝硅系耐火材料组织与性能的影响

以焦宝石为主要原料,结合铝酸钙水泥系统,分别研究了不同SiO2微粉加入量对铝硅系耐火材料组织与力学性能的影响.检测600、800、1000和1300 ℃热处理后试样的线变化率、常温抗折强度、常温耐压强度和常温耐磨性能,并用扫描电镜观察试样的显微结构.结果表明,经过1300 ℃热处理后,随着SiO2微粉含量的增加,试样的线收缩率增加.随着SiO2微粉含量的增加,试样的常温抗折强度和常温耐压强度逐渐增加,耐磨性能越来越好.本试验条件下,SiO2微粉加入量为5%时,材料的性能最好.     

聚氨酯改性酚醛树脂的研究

本研究采用化学改性的方法，以聚氨酯弹性体为改性单元，对酚醛树脂进行增韧改性，以期改善其作为树脂磨具粘结剂的使用性能。通过对不同聚氨酯含量的改性酚醛树脂粉的耐热性能、拉伸强度、弯曲强度、硬度、切削性能等进行测定，得到以下实验结果：聚氨酯含量为20％的改性酚醛树脂的拉伸强度比未改性酚醛树脂提高了19％，弯曲强度提高了16％，硬度也提高了一个等级，达到Q级。在改性酚醛树脂作为树脂切割片结合剂的应用研究中，发现以聚氨酯含量为20％的改性酚醛树脂为结合剂的树脂切割片的自锐性得到大幅度提高，切削速度提高了2．7倍．     

Development of a Dicing Blade With Photopolymerizable Resins for Improving Machinability

Dicing blades are widely used for the cutting of hard-brittle materials such as ceramics, glass, and quartz. Thermosetting resin is effective as a bonding agent in conventional blades. For production, it takes several hours for heat curing by the hot press method and a lapping process is also required for truing the blade flatness. These result in blades with high cost. In this paper, the application of photopolymerizable resin to the blade is proposed, for the purpose of reducing production costs and improving machinability. Four types of blade (a single layered, a three layered, a slotted and a slot-filled blade) were used. As the result of a series of cutting tests on silicon wafers, in comparison with the thermoset resin blade, the grinding ratio, the spindle motor current and the chipping size distribution on the workpiece surface, have been improved.     

纳米SiO_2对环氧树脂金刚石磨块性能影响研究

按不同配比将液态环氧树脂/固化剂、纳米SiO2粉体和金刚石磨料搅拌均匀形成料浆,采用浇注法制备环氧树脂结合剂金刚石磨块,分析了填料纳米SiO2含量对磨块性能的影响。结果表明:加入适量纳米SiO2可以有效阻止金刚石磨料在料浆中沉降,改善磨块的性能;当金刚石粒度为200/230,环氧树脂含量为26%时,随着纳米SiO2含量在0~4%范围内增加,磨块的抗弯强度、耐热和耐磨性能都有明显提高,达到4%时为最佳;当纳米SiO2含量在4%以上继续增加时,磨块的抗弯强度、耐热和耐磨性均呈现下降趋势。     

陶瓷砂三乙胺法冷芯盒制芯在缸体生产中的应用

介绍了陶瓷砂的特点,不同原砂配合对比试验表明：单一陶瓷砂的混砂方案强度最高且发气量最低。在实际生产中,应采用粒度较粗的宝珠砂,并选用热稳定性较高的树脂,将原砂使用温度控制在15-40℃;同时要检验芯砂的即时抗拉强度和终强度,作为调整树脂加入量的依据。     

The reliability analysis of a thin-edge blade wear in the glass fiber cutting process

This study shows that the reliability analysis of a thin-edge blade plays an important role in cutting glass fiber and explores the main effect of three cutting factors: the cutting speed, the cutting load, and the cutting volume. The effect of each cutting factor on the thin-edge blade wear, as determined by long glass fiber weight, and exceeding a value of 1%, as specified in the customer's requirements, was investigated. According to the experimental results, the thin-edge blade wear distribution approximated to a Weibull distribution, and the cumulative probability could be determined after nine iterations. This study also finds that there is a large positive correlation among the various thin-edge blade-wear values at different cutting speeds. However, the correlation is negative for the various thin-edge blade-wear values when cutting at load, and when cutting at different cutting volumes. It was observed also that the optimum cutting speed with minimum thin-edge blade wear is 1.9 m/s. The successful deployment of this study will be a significant factor in improving the cutting process and cutting quality.     

金刚石锯片浓度设计研究

本文根据金刚石切岩深度图及金刚石锯片切岩受力分析图,推导出了一种新的金刚石锯片浓度设计计算方法。将金刚石锯片施加给岩石单位面积的压力与岩石的抗压强度进行比较,如该压力大于岩石的抗压强度较多,则说明锯片工作面上的金刚石颗粒太少,应增加金刚石浓度;如该压力小于岩石的抗压强度,则说明金刚石锯片工作面上的金刚石颗粒太多,应降低金刚石的浓度。如此调整,直到该压力值略大于岩石的抗压强度为止。根据实例进行了计算,表明本文所提出的金刚石锯片浓度设计方法是可行的。     

钛的电阻钎焊技术研究

研究了Ｔｉ－２４Ａｌ－１１Ｎｂ－２Ｓｉ和Ｔｉ－２４Ａｌ－１１Ｎｂ－５Ｓｉ金属间化合物合金的热轧组织与性能,结果发现：随着变形量的增加,两种合金第二相Ｔｉ５Ｓｉ３变得细小且趋向于均匀分布。变形量越大,合金的室温四点弯曲程度越大,含Ｔｉ５Ｓｉ３较多的Ｔｉ－２４Ａｌ－１１Ｎｂ－５Ｓｉ合金的弯曲强度较高。两种合金的室温弯曲断口形貌均为准解理形式,两相界面结合较强。高温拉伸试验表明：随变形量的增大,Ｔｉ－２４Ａｌ－１１Ｎｂ－２Ｓｉ合金的拉伸强度和塑性都增加。Ｔｉ－２４Ａｌ－１１Ｎｂ－５Ｓｉ合金由于变形量较大和较高的强化相体积含量,拉伸强度明显较Ｔｉ－２４Ａｌ－１１Ｎｂ－２Ｓｉ合金的为高,但塑性却大为降低     

Effect of microstructure and mechanical properties on cutting force of different cast irons with similar tensile strength

Flake graphite iron,compacted graphite iron and spheroidal graphite iron with various tensile strengths were cast. They were selected and grouped according to roughly the same tensile strength,and then the main cutting force in each group was measured and compared. The microstructures of different cast irons were characterized. The relationship between the cutting force and microstructure was established. Results show that the graphite morphology in cast irons determines the strength. In order to obtain the same strength of the cast iron with sharply edged graphite,more or finer pearlite in the matrix is needed. Graphitic cast irons with high pearlite content and smaller pearlite interlamellar spacing have higher hardness. For the cast irons with different graphite morphologies,but almost the same tensile strength,the main cutting force is obviously different,along with the hardness. Harder cast irons have a greater cutting force,but the difference in cutting force is not proportional to hardness.     

超声辐照对碳纳米管增强环氧树脂黏度和力学性能的影响

采用超声辐照处理多壁碳纳米管增强环氧树脂复合材料,分析了超声辐照条件对复合材料的黏度、力学性能及拉伸断口显微形貌的影响。结果表明:温度一定时,多壁碳纳米管增强环氧树脂体系的黏度随超声辐照时间的延长而逐渐降低;超声辐照时间为5min时,环氧树脂的拉伸强度、弯曲强度、拉伸剪切强度达到最大值,较处理前分别提高了37%,167%和86%;经超声辐照后,拉伸断口形貌显示出更多的韧性断裂特征。