低溫高強(qiáng)陶瓷結(jié)合劑的研究與制備.pdf

1、陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪磨具由于具有磨削效率高、磨削溫度低、加工精度易控制和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)合金、鑄鐵和金屬陶瓷等超硬材料的生產(chǎn)加工中。陶瓷結(jié)合劑的性能直接影響到金剛石砂輪磨具的制備、結(jié)構(gòu)和性能，因此，制備低燒結(jié)溫度、高抗折強(qiáng)度和低熱膨脹系數(shù)的陶瓷結(jié)合劑已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。
　　本文利用DSC、XRD、FTIR和SEM等測(cè)試分析了各添加物對(duì)陶瓷結(jié)合劑顯微結(jié)構(gòu)的影響，利用抗折強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)和潤(rùn)濕包覆性等測(cè)試分析

2、了各添加物對(duì)陶瓷結(jié)合劑性能的影響。利用SEM和超景深三維顯微鏡分析了陶瓷結(jié)合劑和金剛石顆粒復(fù)合燒結(jié)體的顯微結(jié)構(gòu)。
　　分析了Al2O3含量的變化對(duì)SiO2-B2O3-Al2O3-CaO系基礎(chǔ)陶瓷結(jié)合劑結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明：隨著Al2O3含量的增加，Al組陶瓷結(jié)合劑燒結(jié)體均以玻璃相為主，有利于陶瓷結(jié)合劑對(duì)金剛石顆粒的潤(rùn)濕包覆，但其主晶相SiO2和Al2SiO5的析晶量在減少，同時(shí)，其熱膨脹系數(shù)在增加，其最佳抗折強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的燒結(jié)溫

3、度向高溫方向偏移。
　　以綜合性能較好的Al-1作為基礎(chǔ)陶瓷結(jié)合劑，通過改變Li2O含量，研究其對(duì)該陶瓷結(jié)合劑結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果表明：隨著Li2O含量的增加，Li組陶瓷結(jié)合劑燒結(jié)體中生成新的主晶相LixAlxSi3-xO6，并且燒結(jié)體中SiO2、Al2SiO5和LixAlxSi3-xO6晶體的含量均在增加。同時(shí)，燒結(jié)體的熱膨脹系數(shù)在增加，其最佳抗折強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的燒結(jié)溫度向低溫方向偏移。與Al組數(shù)據(jù)相比Li組陶瓷結(jié)合劑的平均抗折強(qiáng)度

4、得到較大的提高，燒結(jié)溫度明顯降低，而熱膨脹系數(shù)沒有明顯的變化，綜合性能得到較大的提高。
　　以Li組綜合性能較好的Li-4為基礎(chǔ)，分析了BaO含量的變化對(duì)此體系陶瓷結(jié)合劑結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明：隨著BaO含量的增加，燒結(jié)體析晶產(chǎn)物仍然是SiO2、Al2SiO5和LixAlxSi3-xO6晶相，而其的最佳抗折強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的燒結(jié)溫度向低溫方向偏移。與Li組數(shù)據(jù)相比，在最高抗折強(qiáng)度基本不變的情況下，Ba組陶瓷結(jié)合劑的燒結(jié)溫度得到進(jìn)一步的