2024-08-19 16:28:55 | 搜视网
科技工作者在解决陶瓷金刚石砂轮发展中遇到的问题上,将焦点集中在低温陶瓷接合剂的性能优化上。这种接合剂的高强度、低温和低膨胀系数特性对砂轮的质量和进步至关重要,是国内外超硬材料陶瓷砂轮研究的核心内容。
Tanaka、Esaki和Nishida的研究通过精细控制气孔的分布与大小,提升了超硬材料砂轮的自锐性。Jackson、Barlow和Mills则通过调整气孔结构,确保了砂轮具有高粘结强度和优良的磨削性能与冷却性能。
Kuan-Hong Lin等人通过热机械分析和Raman光谱等手段,深入研究了烧结温度、气氛和时间对陶瓷砂轮收缩率及金刚石损耗的影响,探讨了烧结参数与磨削特性的关联。俄罗斯学者则侧重于化学成分的配比,以硼玻璃或硼铅玻璃为研究对象,尽管铅的使用存在环保问题。
早在90年代,日本研究者就关注了高效高精磨削时对砂轮浓度和磨粒的选择,如采用Na2O-B2O3-SiO2的硼硅酸盐玻璃体系。配方选择上,陶瓷结合剂通常基于化学成分进行设计,硼玻璃或硼铅玻璃体系是典型研究目标。
国外的研究者开始探索增强陶瓷结合剂的韧性,通过微晶化处理和添加晶须来提高性能。例如,硼酸硅晶须可以防止砂轮因膨胀而裂纹,同时硼酸铝晶须的增强作用提升了结合剂的抗拉强度。
尽管陶瓷结合剂与金刚石磨料结合技术难度大,但河南胜创超硬材料有限公司的工程师成功突破了这一技术瓶颈,他们在国内率先生产出宝石磨削用陶瓷金刚石砂轮,并提供了多种规格,深受宝石加工领域欢迎。近年来,他们研发的磨PCD/PCBN刀具陶瓷结合剂金刚石砂轮和金刚石复合片陶瓷结合剂金刚石砂轮等产品在市场上赢得了良好的口碑。
陶瓷结合剂金刚石砂轮有高强度,耐热性能好,切削锋利,磨削效率高,磨削过程中不易发热和堵塞,热膨胀量小,以控制加工精度。同树脂结合剂砂轮相比,他解决了树脂金刚石砂轮的低寿命,磨削效率低,磨具本身在磨削过程中易变性的问题。陶瓷砂轮结合金刚石砂轮的上述优点,一出现立刻被欧美发达国家广泛应用在晶圆(半导体硅片和太阳能硅片),金刚石复合片,金刚石聚晶,金刚石刀具,立方氮化硼,钨钢(硬质合金),新型工程结构陶瓷,宝石,水晶,稀土材料(磁性材料)等高硬脆材料的机械加工中,并取得了良好的经济效益。
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1、磨削效率高;
2、具有很高的耐磨性(砂轮的耐磨性高,磨粒消耗少,特别是在磨很硬又很脆的工件时最明显);
3、磨削力小,磨削温度低;
4、磨削的工件精度高、表面质量好,工件的形状保持性好。
因此陶瓷结合剂金刚石砂轮在钻石、工业陶瓷、金刚石复合片,金刚石聚晶,金刚石刀具,立方氮化硼,硬质合金等高硬脆材料等一些特殊材料的磨削加工中,具有越来越明显的优势,在金刚石磨具的发展中有着良好的前景。被认为是高速、高效、高精、低磨削成本、低环境污染的高性能磨具,具有越来越广泛的应用,是世界各国磨削工具竞相研究开发的热点。
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