澆筑砂輪用低溫陶瓷結(jié)合劑的試驗(yàn)研究.pdf

1、砂輪的組成主要包括磨料、結(jié)合劑、氣孔等，結(jié)合劑的作用是把磨料結(jié)合到一起，并且把磨料表面包住，使得砂輪在磨削過程中磨料不容易分離脫落而影響磨削效果，可見結(jié)合劑是影響砂輪磨削能力的一個重要因素。與國外相比，現(xiàn)在國內(nèi)砂輪的各個性能還有待提高。所以非常有必要對低溫高強(qiáng)度結(jié)合劑進(jìn)行研究。
　　本課題以二氧化硅和氧化鋁為主要原材料，釆用堿激活方式制備澆筑砂輪用低溫陶瓷結(jié)合劑。選擇三組不同的原材料，通過正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法，選擇堿激發(fā)劑種類、硅鋁

2、比、堿激發(fā)劑濃度作為三因素，每個因素取三個水平，研究三因素對澆筑砂輪用低溫陶瓷結(jié)合劑的影響及規(guī)律，以此確定三因素的最優(yōu)水平；然后在正交試驗(yàn)的基礎(chǔ)上引入某些金屬氧化物和其他元素對澆筑砂輪用低溫陶瓷結(jié)合劑進(jìn)行改性，從中選出最優(yōu)試驗(yàn)結(jié)果；最后再改變養(yǎng)護(hù)制度來對澆筑砂輪用低溫陶瓷結(jié)合劑進(jìn)行研究。具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　?。?）正交試驗(yàn)結(jié)果表明：澆筑砂輪用低溫陶瓷結(jié)合劑的影響因素主次順序依次為堿激發(fā)劑濃度、硅鋁比、堿激發(fā)劑種類，原材料選

3、擇微硅粉和γ-氧化鋁這組較好。最優(yōu)配合比為：堿激發(fā)劑濃度為3.6mol/L，堿激發(fā)劑選擇氫氧化鉀，硅鋁比為n（SiO2）/n（Al2O3）=4，低溫陶瓷結(jié)合劑的抗折強(qiáng)度達(dá)到7.17MPa，抗壓強(qiáng)度達(dá)到17.15MPa。
　?。?）澆筑砂輪用低溫陶瓷結(jié)合劑的改性試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)堿激發(fā)劑濃度為7.0mol/L時，引入氧化鈣的低溫陶瓷結(jié)合劑的抗折與抗壓強(qiáng)度最大，分別達(dá)到12.40MPa和53.27MPa；提高溶解溫度不但不能提高低溫陶瓷

4、結(jié)合劑的力學(xué)性能，反而會降低其力學(xué)性能；當(dāng)n（CaO）/n（A12O3）為1.0時，即氧化鈣取63.31g低溫陶瓷結(jié)合劑力學(xué)性能最佳；氧化鋅的引入并沒有改善低溫陶瓷結(jié)合劑的力學(xué)性能；當(dāng)往堿激發(fā)劑中加入9.3g硼酸時，低溫陶瓷結(jié)合劑的抗折與抗壓強(qiáng)度有所改善，分別達(dá)到13.88MPa和59.18MPa。
　?。?）改變養(yǎng)護(hù)制度對澆筑砂輪用低溫陶瓷結(jié)合劑進(jìn)行研究，試驗(yàn)結(jié)果表明：在常溫常壓條件下養(yǎng)護(hù)，低溫陶瓷結(jié)合劑前期強(qiáng)度增長較快，后期緩

5、慢增長，60d的抗折強(qiáng)度達(dá)到12.89MPa，抗壓強(qiáng)度達(dá)到59.72MPa；在80℃下延長養(yǎng)護(hù)時間，強(qiáng)度基本沒多大變化；本課題制備出的澆筑砂輪用低溫陶瓷結(jié)合劑的軟化系數(shù)為0.89，屬于耐水性材料。
　　制備澆筑砂輪用低溫陶瓷結(jié)合劑的最佳配比為：微硅粉為271.36g、γ-氧化鋁為115.33g、氧化鈣為63.31g，硼酸為9.3g，氫氧化鉀為88.2g，堿激發(fā)劑為225g，得到的抗折與抗壓強(qiáng)度分別為13.88MPa和59.18MP