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陶瓷结合剂CBN砂轮以其优异的磨削特性,在磨削领域的应用愈加广泛。本文在系统地分析研究了添加剂对陶瓷结合剂CBN复合样条性能的影响基础上,研究了添加剂Li2O、K2O和ZnO对陶瓷材料性能的影响。探究使用了强电磁处理技术,分析其对陶瓷CBN复合材料性能的影响。此外,本文还通过溶胶-凝胶法涂覆SiO2,研究了CBN磨料进行表面处理对磨粒与陶瓷结合剂结合性能的影响。 研究表明:添加碱金属氧化物Li2O和K2O对降低耐火度的作用较强,抗弯强度随其含量增大,先升高后有所降低。当摩尔数量达到(Li2O+Na2O)/(B2O3+Al2O3)=1.144或者(K2O+Na2O)/(B2O3+Al2O3)=1.004时,抗弯强度分别达到52 MPa和41 MPa; ZnO对陶瓷耐火度影响不明显,对流动性的影响较大,强度略有降低,这对于陶瓷复合材料的力学性能是不利的。 本文通过对比普通烧结和强电磁烧结,发现二者在耐火度、流动性、抗弯强度等方面有一定影响。通过XRD分析,发现二者物相成分一致,包括SiO2、C4H6Al6Na8O28Si6、Na2Al2B2O7、Na8Al4Si4O18等,但是晶粒尺寸、微观应变、结晶度和微观结构方面有所变化。晶粒尺寸和微观应变有减小的趋势,尤其是C4H6Al6Na8O28Si6和Na2Al2B2O7由拉应变转变为压应变,与之对应的是晶粒尺寸也大幅度减小。强电磁烧结结晶度高于普通烧结,气孔数量有所增多。 本文探究了溶胶-凝胶的参数优化,TEOS∶NH4OH在1∶0.17~0.25左右,pH值在9~10左右,EtOH加入量适中,温度保持在60℃左右,形成胶体的时间约为24 h左右,胶体透明无沉淀,陈化后无开裂,效果较好。经过SiO2涂覆后的CBN磨料和结合剂更容易结合,高温润湿性提高。