SiCw-RP复合材料磨损特性研究及其在磨削加工中的应用

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SiC晶须(细纤维)是一种陶瓷纤维,属于单晶体,形状似针状,本身无缺陷,接近理论强度,因其具有高硬度、高强度、高耐磨性和相容性好等优良的机械与物理化学特性,而被广泛地用于金属、陶瓷、塑料及复合材料的强化材料。 本文使用SiC晶须与酚醛树脂混合,经特殊工艺处理后制成了几种不同晶须含量、排列方向及粉末添加剂的SiC晶须强化树脂(SiCw-RP)。通过试验确定了SiCw-RP的合成工艺路线,分析了SiC晶须定向排列时,倾斜角与延伸倍数的关系。 为了考察SiCw-RP的磨损特性,本文在自行设计的磨损试验装置上对其进行大量的磨损特性试验。通过对试验结果的分析,总结了SiCw-RP复合材料的相关特性,归纳了在干摩擦条件下,载荷、摩擦速度对其耐磨损性能的影响;晶须含量与复合材料耐磨损性能的关系;晶须排列方向对复合材料的磨损量的影响;以及石墨等固体润滑剂对复合材料的减摩效果。另外,考察了在湿摩擦条件下,固体润滑剂对复合材料耐磨损性能的影响。 在实验分析、总结的基础上,本文根据SiCw-RP的磨损特性,利用SiC晶须的磨料作用,制成一种SiC晶须(SiCw)砂轮,与SiC磨粒砂轮对难加工材料如SKD11进行了大量的磨削实验,试验表明该砂轮不仅具有很高的磨削比(6000以上),而且能获得高光滑度的加工表面(Ra0.2μm)。无疑,SiCw砂轮是一种耐磨性和磨削效率都很高的砂轮。
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