论文部分内容阅读
陶瓷结合剂金刚石砂轮广泛应用于各个领域,本文针对不同碱金属以及碱土金属氧化物对陶瓷结合剂性能的影响作出了研究。首先探索SiO2/B2O3的比例对结合剂性能的影响,控制结合剂的烧结温度以及热膨胀系数,然后研究了不同碱土金属氧化物和碱金属氧化物对陶瓷结合剂性能的影响。通过X-ray衍射、SEM、三点抗弯、轴向压缩等测试方法对制备的样品进行了物相分析、显微结构考察及抗折强度、抗压缩强度等相关性能的测试。实验结果表明:随着B2O3相对含量的增多,结合剂的烧结温度、抗折强度降低,SiO2和B2O3的比例为53:20(wt.%)时的结合剂抗折强度为136 MPa,热膨胀系数为6.74×10-6/℃,主要物相为玻璃相。添加等质量百分比的碱土金属氧化物结合剂的各项性能差别不大,主要物相皆为玻璃相,其中添加SrO的陶瓷结合剂烧结后析出?-石英固溶体较多。将压缩实验中最大弹性应变和极限破坏应变的比值作为脆性系数、维氏硬度和断裂韧性的比值作为脆性值、抗压强度和抗冲击强度作为脆度。这三种评定方式得到相似的结论,即含有SrO的结合剂的脆性较好。其与金刚石的润湿结合状态良好。将Li2O、Na2O、K2O三种碱金属氧化物两两等质量混合,Na2O与K2O等质量混合后的结合剂的烧结温度较高。Li2O与Na2O等质量混合的结合剂脆性较好,且结合剂与金刚石的润湿结合状态较好;调节Li2O与Na2O的比例,当两者的比列为2.5:7.5(wt.%)时,结合剂与金刚石的润湿结合状态良好,烧结后的主要物相为?-石英固溶体。添加不同浓度的金刚石后样品的抗折强度明显提升,添加金刚石浓度为100%(25 vol.%)时,抗折强度达到201 MPa,添加200%(50 vol.%)浓度的金刚石样品抗折强度达到192 MPa。烧结后样品中主晶相为金刚石相,?-石英固溶体相对含量明显增多,金刚石诱导了?-石英固溶体的析出。