低缺陷陶瓷刀具的設(shè)計數(shù)據(jù)庫研究.pdf

1、陶瓷刀具中的缺陷降低了其力學(xué)性能。因此學(xué)者們試圖通過降低缺陷的方式來研發(fā)陶瓷刀具材料。傳統(tǒng)的陶瓷刀具材料研制以“試湊法”為主，需要進(jìn)行大量的實驗。本文以“降低缺陷，提高材料力學(xué)性能”為指導(dǎo)思想，建立了陶瓷刀具材料的力學(xué)性能模型，開發(fā)了低缺陷陶瓷刀具的設(shè)計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。為陶瓷刀具材料體系設(shè)計提供了一種新途徑。
　　分析了陶瓷刀具材料產(chǎn)生缺陷的原因及缺陷對材料力學(xué)性能的影響，建立了陶瓷刀具材料粒徑與材料力學(xué)性能的經(jīng)驗方程，結(jié)果表明，隨著

2、材料粒徑的增大，抗彎強度降低，斷裂韌度增大。研究了氣孔形狀和分布位置對陶瓷刀具力學(xué)性能的影響，建立了考慮氣孔直徑、形狀和分布位置的陶瓷刀具抗彎強度模型。綜合物理匹配性、粒度和氣孔對陶瓷刀具力學(xué)性能的影響，建立了低缺陷陶瓷刀具抗彎強度模型和斷裂韌度模型。
　　建立了四種氧化鋁基、一種氮化硅基、兩種硼化鈦基陶瓷刀具材料的力學(xué)性能模型。提出了ATN(Al2O3-TiN)材料體系力學(xué)性能模型的建立思路。建立了材料粒徑對抗彎強度和斷裂韌度貢

3、獻(xiàn)量模型和材料氣孔缺陷對抗彎強度降低量模型。綜合粒徑與氣孔的影響，建立了ATN材料的抗彎強度和斷裂韌度模型，并驗證了該模型的正確性和普適性。建立了Si3N4-TiN材料體系和TiB2-Al2O3材料體系的抗彎強度和斷裂韌度模型，并進(jìn)行了驗證。
　　設(shè)計了低缺陷陶瓷刀具數(shù)據(jù)庫的總體架構(gòu)，對低缺陷陶瓷刀具數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了需求分析、邏輯設(shè)計和概念設(shè)計，確定了B/S模式為低缺陷陶瓷刀具數(shù)據(jù)庫的開發(fā)模式。開發(fā)了低缺陷陶瓷刀具的設(shè)計數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了