三種典型脆性材料的研磨實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、脆性材料的共性是具有高強(qiáng)度、高硬度、高脆性、耐磨損和腐蝕、隔熱、低密度和膨脹系數(shù)及化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，是一般金屬材料無(wú)法比擬的。但是通常脆性材料坯料必須經(jīng)過(guò)機(jī)械加工才能應(yīng)用。然而，脆性材料具有的低塑性、易脆性破壞、微裂紋以及加工方法選擇不當(dāng)會(huì)引起工件表面層組織的破壞的缺點(diǎn)，使得脆性材料的加工十分困難。因此，如何實(shí)現(xiàn)脆性材料高質(zhì)量加工表面是目前先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域一個(gè)重要的研究主題。 本論文主要用溶膠―凝膠法制備的磨拋工具對(duì)硅片、工程

2、陶瓷和石材這三種典型的脆性材料進(jìn)行了研磨實(shí)驗(yàn)研究。主要結(jié)論歸納如下： 1、使用Al2O3溶膠―凝膠拋光墊加工硅片時(shí)，當(dāng)拋光壓力達(dá)到一定的重量后，硅片的表面質(zhì)量將不會(huì)有所增加；磨料濃度達(dá)到一定值后，硅片的表面質(zhì)量也將趨于 相對(duì)穩(wěn)定；當(dāng)磨料粒度降低到一定的大小后，磨拋墊對(duì)硅片的拋光效果將不會(huì)有 太大的變化；隨著拋光墊轉(zhuǎn)速的增加，硅片的磨拋加工表面狀況會(huì)逐漸變好；加 工到一定時(shí)間長(zhǎng)度后，再長(zhǎng)的磨拋時(shí)間對(duì)硅片的加

3、工表面質(zhì)量影響不大。 2、通過(guò)采用金剛石磨料制作的溶膠―凝膠拋光墊對(duì)硅片進(jìn)行拋光實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用金剛石磨料進(jìn)行硅片的拋光無(wú)法獲得理想的加工表面。 3、通過(guò)用金剛石溶膠―凝膠磨拋片對(duì)工程陶瓷(SiC)材料的磨拋實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與相同磨料的樹(shù)脂結(jié)合劑拋光盤相比，溶膠―凝膠磨拋片具有更好的拋光效果，雖然其拋光效果比用聚氨脂盤游離磨料拋光的效果稍差，但其加工效率是聚氨脂盤無(wú)法達(dá)到的。 4、使用金剛石溶膠―凝膠磨拋片加工石

4、材時(shí)，石材表面粗糙度隨著磨料粒度的減小 而減小，隨著磨料濃度和加工次數(shù)的增加而減小，相應(yīng)地，石材的表面形貌隨著 所用磨料粒度的減小及加工次數(shù)的增加而變好，石材表面逐漸變得平整。 5、拋光墊對(duì)硬度較小的石材（如雪花白）具有較好的拋光效果，效率也比較高，而對(duì)硬度比較大的石材（如山西黑和楓葉紅）的拋光效果并不理想。 6、溶膠―凝膠磨拋片和傳統(tǒng)的固結(jié)磨料拋光片的加工機(jī)理類似，最主要的加工方式也是進(jìn)行微切削加工，起加工