納米晶陶瓷剛玉磨料制備及其形貌可控性研究.pdf

1、陶瓷剛玉磨料是一種新型的磨料，因其與傳統(tǒng)熔融單晶剛玉磨料相比具有優(yōu)良的自銳性、高耐磨性、高加工精度及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，使其在諸多高端加工領(lǐng)域顯示出良好的應(yīng)用前景。本實(shí)驗(yàn)利用溶膠-凝膠法制備陶瓷剛玉磨料前驅(qū)體，采用常壓燒結(jié)技術(shù)最終制備出形貌可控的新型陶瓷剛玉磨料，并分析了無(wú)添加劑和納米鋁粉、SiO2、CaO、MgO、B2O3、氟化物、Fe2O3和CoO單相及復(fù)合添加劑對(duì)陶瓷剛玉磨料顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。利用掃描電鏡和金剛石單顆?？箟簭?qiáng)

2、度測(cè)定儀測(cè)試設(shè)備，系統(tǒng)的研究了不同種類(lèi)添加劑、添加劑配比以及燒結(jié)工藝對(duì)磨料的顯微結(jié)構(gòu)和單顆?？箟簭?qiáng)度的影響。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：加有添加劑試樣要比不含添加劑試樣力學(xué)強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)更為致密，致密化程度高的試樣單顆粒抗壓強(qiáng)度高，顯微晶粒呈軸狀或球狀的試樣要比呈片狀晶的單顆?？箟簭?qiáng)度高。納米鋁粉、SiO2、氟化物、Fe2O3和CoO有利于陶瓷剛玉形成軸狀或球狀晶粒，CaO和MgO有利于其形成片狀晶粒。
　　 復(fù)合添加劑SiO2

3、-MgO摩爾比為2:1，SiO2-MgO-CaO摩爾比為2:1:1，CMS-F中氟化物含量1.0wt.％，CMS-B2O3中B2O3含量為1.0wt.％時(shí)制得陶瓷剛玉磨料結(jié)構(gòu)致密，力學(xué)性能最好。分別含F(xiàn)e2O3和CoO四元復(fù)合添加劑試樣要比相應(yīng)的含三元、二元復(fù)合相添加劑試樣的結(jié)構(gòu)致密、力學(xué)性能好。
　　 燒結(jié)工藝對(duì)陶瓷剛玉磨料性能有顯著影響。探索了陶瓷剛玉磨料傳統(tǒng)常壓燒結(jié)工藝最佳參數(shù)和二步燒結(jié)溫度對(duì)陶瓷剛玉磨料微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能