納米陶瓷結合劑CBN砂輪的研究進(jìn)展
研究發(fā)現，在納米陶瓷結合劑中加入20％～30％的水和適量的表面活性劑，可以提高成型密度、毛坯強度和制品的抗折強度，同時(shí)，其通過(guò)改變造孔劑的粒度和摻入量，可以獲得近于無(wú)氣孔的致密型和具有均勻分布的圓形理想氣孔的結合劑，氣孔孔徑和數量可控，并且氣孔率可以在大范圍內調整，這種理想型均勻分布的圓型氣孔不僅對結合劑的強度影響較小，而且可以最大效率地發(fā)揮容屑、斷屑、貯存冷卻液、潤滑劑的作用。
為了解決納米陶瓷結合劑粉體易于團聚、分散性差的問(wèn)題，湖南大學(xué)劉教授課題組采用高分子網(wǎng)絡(luò )凝膠法（P-G法）制備了用于超精磨削用超硬砂輪陶瓷結合劑組分。研究表明，采用P-G法制備單組分氧化物粉體（如Al2O3、MgO、SiO2、ZnO等），由于凝膠過(guò)程中所形成的高分子網(wǎng)絡(luò )的阻礙作用，使粒子在溶液中的移動(dòng)受到限制，在干燥和燒結過(guò)程中，粒子接觸和聚集的機會(huì )減少，可以減小團聚的產(chǎn)生，有希望獲得顆粒尺寸小、分散均勻的超細粉體材料，制備得到的氧化物粉末易于確定煅燒溫度，可以制備出物相單一、顆粒形態(tài)近球形、粒度分布窄的納米粉體，但對于化學(xué)性質(zhì)活潑的Na2O、K2O等氧化物的粉體則難以制備。
鑒于溶膠凝膠法在材料制備方面所展示的特點(diǎn)，湖南大學(xué)劉教授探討了溶膠凝膠法制備N(xiāo)a2O-B2O3-Al2O3-SiO2系陶瓷結合劑原料及工藝因素的影響，優(yōu)化出的最佳工藝參數為：加水量r（nH2O/nTEOS）為60，ｐＨ 調節為4，凝膠化溫度為70℃，后續凝膠熱處理溫度為500℃，最后經(jīng)球磨處理并過(guò)200目篩網(wǎng)，制得陶瓷結合劑粉末。
除此之外，湖南大學(xué)劉老師等人以超高速陶瓷CBN砂輪的結合劑低溫高強性能要求為目標，在以化學(xué)純原料為主的R2O-RO-B2O3-Al2O3-SiO2玻璃體系基礎上，引入納米改性劑來(lái)對陶瓷結合劑基體進(jìn)行了改良強化。結果表明，納米陶瓷結合劑的抗折強度、耐火度、浸潤性以及線(xiàn)膨脹系數與普通陶瓷結合劑相比有著(zhù)顯著(zhù)優(yōu)勢。
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