低缺陷陶瓷刀具的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)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?cè)噲D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(shí)驗(yàn)。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(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。為陶瓷刀具材料體系設(shè)計(jì)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(duì)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(yàn)方程，結(jié)果表明，隨著

2、材料粒徑的增大，抗彎強(qiáng)度降低，斷裂韌度增大。研究了氣孔形狀和分布位置對(duì)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(qiáng)度模型。綜合物理匹配性、粒度和氣孔對(duì)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(qiáng)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(duì)抗彎強(qiáng)度和斷裂韌度貢

3、獻(xiàn)量模型和材料氣孔缺陷對(duì)抗彎強(qiáng)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(qiáng)度和斷裂韌度模型，并驗(yàn)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(qiáng)度和斷裂韌度模型，并進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　設(shè)計(jì)了低缺陷陶瓷刀具數(shù)據(jù)庫(kù)的總體架構(gòu)，對(duì)低缺陷陶瓷刀具數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了需求分析、邏輯設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)，確定了B/S模式為低缺陷陶瓷刀具數(shù)據(jù)庫(kù)的開發(fā)模式。開發(fā)了低缺陷陶瓷刀具的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了