cbn砂轮用微晶玻璃结合剂的研究

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1、碳l：学位论文摘要本文就CBN砂轮及微晶玻璃的发展历史、制备技术及应用做了较为系统的综述。根据CBN砂轮结合剂的特殊要求，结合相图，选驳氟硅酸热微晶玻璃作为本次实验的研究对象。采用化学纯原料，Na2SiF6为晶核剂，用烧结法制各出了主晶相为氟金云母的微晶玻璃，经扫描电子显微镜观察，其中的晶粒尺寸为2Wa。实验结果表明：晶核剂Na2SiF6能有效促进氟金云母微晶玻璃的晶化，其最佳加入量为7％。随着Na2SiF6含量的增加，玻璃析晶能力增强，热处理后氟金云母晶体增多，晶粒尺寸变小，但其用量不宜超过7％。ZnO可部分替代MgO，随着ZnO／MgO比的增加，玻璃体的熔化温度及烧结温度可显著降低，当Zn

2、O／MgO比由2／10上升到8／4的时候，玻璃的熔化温度也将由1050"C下降到900"(2，同时微晶玻璃强度也有所增加。用烧结法制备微晶玻璃时，热处理制度对微晶玻璃性能影响很大。利用两阶段法(即分液相烧结和晶化两阶段)对试样进行热处理，有助于减少试样内部气孔率，提高微晶玻璃烧结体的整体强度。对于所研究的微最玻璃体系，液相烧结温度为90012，烧结时间lh，晶化温度为750"C，晶化时间2h为最合适的晶化工艺制度。该条件下得到的微晶玻璃的晶粒尺寸可控制在1～21xm，抗折强度可到达107．5MPa，显微硬度为10．8GPa，晶体结构为六方片状，主晶相为氟金云母。根据陶瓷磨具的“磨粒一结合剂一气

3、孔”三角坐标，初步确定砂轮制备的工艺参数。对“8”字块试样进行抗拉强度测试，结果表明：以微晶玻璃做砂轮结合剂，试样块的抗拉强度较普通陶瓷结合剂要高出135％，由此说明以微晶玻璃作为高速、高性能CBN砂轮结合剂具有较好的应用前景．采用最大应力学说以及平均应力学说对测试结果进行理论计算得出：采用本次研究的微晶玻璃结合剂的CBN砂轮的最高使用工作速度为100m／s，较采用普通陶瓷结合荆提高了66，6％。关键词：微晶玻璃：CBN砂轮结合剂：氟金云母：烧结耋些些兰望堡曼塞塑丝垒型墼：竺!AbstractThedevelopment，fabricationandapplicationofglass·cer

4、amicandgrindingwheelsweresystematicallyreviewed，AccordingtotherequirementofCBNgrindingwheelsandphasediagram，fluosilicateglass·ceramicwaschosenasthesubjectinvestigated．Aglass—ceramicwaspreparedbysinteringglasspowderformedbychemicalpureagentandNa2SiF6asnucleationagent．Themajorcrystallinephasewasfluoro

5、phlogopite．Thephaseofglass·ceramicwasanalyzedbyXRD，anditsmicrostructureswereobservedbySEM．TheexperimentresultsshowedthatNa2SiF6couldeffectivelypromptcrystallizationofglassceramic．AsNa2SiF6contentincreasing，thecrystallizingabilityofglassincreased．Thecontentoffluorophlogopitealsoincreasedandthecrystal

6、sizebecamesmalleriftheadditionofNa2SiF6Waslowerthan7％．MgOcouldbesubstitutedbyZnO．AstheratioofZnO／MgOincreasedfrom2／10to8／4，themeltingtemperatureofglassdroppedfrom1050"(2to900"Candtheflexuralstrengthalsoimproved．，HeatingconditionshadgreatinfluenceOnglassceramics．Toreduceporeratioandimproveflexuralstr

7、ength,twostepssinteringtreatment,liquidsinteringphaseandcrystallizingphase，wasadoptedinthisresearch．Inthisresearch，theopticalcrystallizationparameterswereliquidsinteringat900"Cforlhandcrystallizingat7