Si3N4陶瓷高效有机磨削液的性能评价和机理分析

选择了三组有机物作为主要成分,制备用于磨削Si3N4陶瓷的高效有机磨削液,通过在自行研制的磨削机构上进行磨削效率实验,发现这几种有机磨削液的磨削性能均优于普通磨削液,磨削效率最低可提高1.37倍,其中油酸和油醇可达到2倍以上.通过红外光谱对液固界面进行界面物质结构分析,发现常温下陶瓷和含-OOH和-OH有机物的磨削液之间的液固界面存在异常振峰,该振峰的出现是缘于有机物分子与Si3N4陶瓷发生氢键的吸附效应,此效应在磨削高温状态下衍变为摩擦化学反应,生成物不但降低了表面硬度,而且改善了润滑效果,从而提高了磨削效率和表面质量.     

Si3N4陶瓷高效有机磨削液界面化学反应机理的研究进展

磨削加工是S i3N4陶瓷最主要的加工方法。利用磨削液界面化学反应膜降低摩擦系数同时软化表面层,提高磨削效率是一个全新的研究方向。本文基于用半塑性去除的方式高效磨削S i3N4陶瓷,系统综述了在使用以醇类磨削液为代表的各种有机磨削液时,界面化学反应对提高S i3N4陶瓷材料去除率的辅助作用。文中以研究作用机理为目的,运用分类、比较和归纳的方法,结合使用先进的测试设备,分析了醇类磨削液配方中长、短碳链醇及其水溶液作磨削液的作用效果。此外,还从不同的角度探讨了全卤代烃、阳离子表面活性剂和四乙氧基硅烷等3类有机物作为磨削液成分的有效作用,并揭示了作用机理,从而为研制高效率、低成本加工陶瓷材料的磨削液提供了理论基础。     

Al_2O_3+TiC+Si_3N_4陶瓷刀具材料的切削性能试验

本文概述了陶瓷刀具材料的类型,并通过对新陶瓷刀具材料Al_2O_3+TiC+Si_3N_4的切削试验表明,其切削性能介于Al_2O_3+TiC与Si_3N_4二者之间,但成本较低,对工件材料适应性较强,是一种有开发及使用价值的新陶瓷刀具材料。     

基于长碳链醇和卤代烃的陶瓷磨削液的磨削特性及作用机理

以磨削液的第一类性能作为主要评价指标，对长碳链醇和卤代烃（CCl4）组成的多种配方进行了切入式磨削效率试验。结果表明，这两种有机物及其多种复配配方可以大幅提高氮化硅陶瓷磨削时的材料去除率。通过红外光谱测试发现，醇类磨削液与陶瓷间润滑膜的结合方式以化学吸附为主，并在摩擦高温条件下产生了具有良好减摩作用的烷氧基硅或聚烷氧基硅。卤代烃的加入可以进一步使磨削液具有良好的极压性能，并提高磨削效率。此外，首次引入质量热容作为分析手段，对使用上述磨削液时陶瓷材料去除率的影响因素进行了探讨。结果表明，氮化硅陶瓷磨削时的材料去除率随着热容的增大而提高。     

基于DSP的Si_3N_4陶瓷磨削力信号检验

采用数字信号处理 (DSP)方法对Si3 N4陶瓷的磨削力信号进行了检验 ,结果表明 :Si3 N4陶瓷的磨削力信号具有不同于金属及其它非金属材料的分布规律 ,是一种具有平稳性、各态历经性的周期振动信号 ,且在总体上不服从正态分布。     

Si_3N_4陶瓷旋转超声磨削加工的表面摩擦特性

为了探索结构陶瓷材料在摩擦过程中表面形貌的变化规律及其对摩擦特性影响,分析了摩擦过程中材料的接触过程及力学关系,并对旋转超声磨削加工的Si3N4陶瓷试样开展了摩擦表面形貌、摩擦因数等特性的试验研究。首先根据接触特点和材料特性,基于分形理论推导出接触面总载荷计算公式,基于该公式建立了结构陶瓷摩擦因数分形模型。分析结果表明:当初始表面轮廓分形维数分别为1.4,1.45,1.5和1.55时,摩擦因数与摩擦后表面轮廓分形维数呈类似正态分布曲线。然后通过旋转超声磨削加工的Si3N4陶瓷试样面面接触摩擦试验,研究了摩擦后陶瓷材料表面微观形貌和摩擦因数变化规律,分析了各因素对摩擦因数的影响。试验结果表明:产生微观裂纹是Si3N4陶瓷摩擦后表面微观形貌的显著特点;温度值等于160℃是Si3N4陶瓷摩擦因数由下降转为上升的拐点;当施加载荷为360N和往复频率为80Hz时,摩擦因数最大。得到的结果为通过表面形貌控制提高结构陶瓷耐磨性能提供了技术支撑。     

工程陶瓷的磨削机理和磨削模型

结构和功能特性均远优于普通陶瓷的工程陶瓷的出现最早也只是在20世纪初期,其发展和应用不过百年的历史。真正从理论上对工程陶瓷的加工原理和加工模型开展深入研究仅仅是最近二、三十年间由材料学和机加工工艺学领域的学者们共同组     

陶瓷结合剂CBN砂轮的磨削性能及磨削液选择

多年来轴承生产厂家一直使用刚玉砂轮磨削淬硬轴承钢零件。尽管用这种砂轮已经制造出数以亿计轴承,但是,由于砂轮磨损迅速,严重地影响了生产率的提高。同时,砂轮的迅速磨损对磨削加工精度和磨削表面质量也产生了极为不利的影响。立方氮化硼（ＣＢＮ）具有硬度高、耐热性和化学惰性高、导热性好等优点,适用于加工轴承钢、高速钢、不锈钢、耐热钢等高硬度和高韧性的材料。８０年代,德国成功地将陶瓷结合剂ＣＢＮ砂轮应用于轴承内表面磨削,在轴承磨削领域开创了先河。从此,国外许多轴承厂成功地用ＣＢＮ砂轮代替普通刚玉砂轮磨削轴承零…     

磨削液对陶瓷结合剂CBN砂轮磨削性能影响

分析了磨削液对陶瓷结合剂CBN砂轮磨削性能的影响，使用3种磨削液在精密外圆磨床M1420E上进行了磨削加工实验，用加工表面微观形貌、表面粗糙度R。值、工件表面残余应力以及砂轮径向磨损量对磨削液效能进行评价。结果表明，轻质润滑油不仅能提高工件表面质量，降低表面粗糙度值，而且砂轮磨损量明显降低，乳化液和化学合成液对磨削性能的影响各有利弊，润滑油是陶瓷结合剂CBN砂轮磨削的优选磨削液。     

Si_3N_4陶瓷-白口铸铁在无润滑条件下的磨损性能分析

研究了无润滑条件下 Si3N4陶瓷 -白口铸铁磨擦副的磨损机理。通过对磨损表面的形貌分析和化学成分测试 ,发现粘附磨损和疲劳磨损是这一摩擦副磨损的主要形式 ;通过对试验数据进行回归分析 ,得知载荷对摩擦副磨损率的影响远大于速度对其的影响     

Si_3N_4陶瓷材料的磨削试验研究

通过用树脂结合剂金刚石砂轮对Si3 N4陶瓷进行磨削试验 ,从磨削过程中的磨削力、磨削比能、磨削温度及磨削表面的微观形貌变化等方面 ,综合探讨Si3 N4材料的磨削加工机理。研究结果表明 :Si3 N4在磨削加工中在磨粒切深较大时主要以脆性断裂方式去除 ,其磨削温度与材料去除机理有着密切联系。     

醇类陶瓷专用磨削液的作用机理研究

用添加长链醇的有机磨削液来提高工程陶瓷加工效率是一种非常有效的方法。在切入磨削试验中,陶瓷磨削效率达到了普通磨削液的2.4倍。通过应用拉曼光谱技术和纳米压痕技术对液固界面进行了物质结构分析和硬度测试,发现陶瓷和有机切削液之间的液固界面的拉曼光谱存在异常振峰,而且该异常振峰的出现与磨削表面平均硬度值的变化规律非常接近。此效应可能会改变陶瓷磨削过程中金刚石磨粒微刃的切削方式,进而影响磨削效率和加工质量,因此非常值得深入地探讨。     

用Al箔进行TiCp/Si3N4复相陶瓷的连接

用Ａｌ箔进行了ＴｉＣｐ／Ｓｉ３Ｎ４复相陶瓷的连接,用四点弯曲的方法测定不同连接工艺下的连接强度,并对接头界面进行ＳＥＭ,ＥＰＭＡ和ＸＲＤ分析,结果表明,由于陶瓷与钎料界面反应和界面残余应力的综合影响,随着钎焊温度和保温时间的增加,接头强度先增后降,微观分析表明,Ｓｉ３Ｎ４与Ａｌ的反应及Ｔｉ,Ｓｉ的界面扩散将影响接头的力学性能。     

高速深切磨削氮化硅陶瓷表面粗糙度的在线监测

从放在工件夹具上的声发射(AE)传感器测得的磨削加工中的AE信号中,提取有关磨削表面粗糙度的信息,用神经网络的方法对高速深切平面磨削工程陶瓷氮化硅工件表面粗糙度进行了在线连续监测.结果表明,该方法基本可行,通过进一步改进,可以用于磨削工程陶瓷工件表面粗糙度的在线监测,为磨削智能化打下基础.     

工程陶瓷磨削加工的研究及其发展

系统地阐述了工程陶瓷磨削加工的研究进展 ,重点介绍了磨削加工模型的建立、磨削力的形成及其主要影响因素 ,并指出了陶瓷磨削加工研究中尚待深入研究的主要问题 ,对工程陶瓷加工技术的研究有一定的参考价值     

镍基Si3N4复合镀层的摩擦磨损特性

通过复合电镀法制备了N i-Si3N4和N i-P-Si3N4两种复合镀层,分别与热处理45#钢组成摩擦副,进行环-环摩擦磨损试验,测试了摩擦因数和磨损量,并观察了磨损表面形貌,探讨了摩擦副的摩擦磨损机理。结果表明,N i-P-Si3N4/45#钢摩擦副的摩擦因数较小,磨损量低,具有良好的减摩耐磨性能。镀层基体的性能明显影响复合镀层的摩擦磨损性能。磨料磨损是N i-Si3N4/45#钢摩擦副的主要磨损形式,导致45#钢的磨损量增大;N i-P-Si3N4镀层对Si3N4颗粒具有良好的把持力,避免了磨料磨损的产生,摩擦副处于稳定的边界润滑摩擦状态。