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陶瓷结合剂金刚石砂轮磨具由于具有磨削效率高、磨削温度低、加工精度易控制和使用寿命长等优点而广泛应用于硬质合金、铸铁和金属陶瓷等超硬材料的生产加工中。陶瓷结合剂的性能直接影响到金刚石砂轮磨具的制备、结构和性能,因此,制备低烧结温度、高抗折强度和低热膨胀系数的陶瓷结合剂已成为国内外学者研究的热点。本文利用DSC、XRD、FTIR和SEM等测试分析了各添加物对陶瓷结合剂显微结构的影响,利用抗折强度、热膨胀系数和润湿包覆性等测试分析了各添加物对陶瓷结合剂性能的影响。利用SEM和超景深三维显微镜分析了陶瓷结合剂和金刚石颗粒复合烧结体的显微结构。分析了Al2O3含量的变化对SiO2-B2O3-Al2O3-CaO系基础陶瓷结合剂结构和性能的影响。结果表明:随着Al2O3含量的增加,Al组陶瓷结合剂烧结体均以玻璃相为主,有利于陶瓷结合剂对金刚石颗粒的润湿包覆,但其主晶相SiO2和Al2SiO5的析晶量在减少,同时,其热膨胀系数在增加,其最佳抗折强度对应的烧结温度向高温方向偏移。以综合性能较好的Al-1作为基础陶瓷结合剂,通过改变Li2O含量,研究其对该陶瓷结合剂结构与性能的影响。结果表明:随着Li2O含量的增加,Li组陶瓷结合剂烧结体中生成新的主晶相LixAlxSi3-x-x O6,并且烧结体中SiO2、Al2SiO5和LixAlxSi3-xO6晶体的含量均在增加。同时,烧结体的热膨胀系数在增加,其最佳抗折强度对应的烧结温度向低温方向偏移。与Al组数据相比Li组陶瓷结合剂的平均抗折强度得到较大的提高,烧结温度明显降低,而热膨胀系数没有明显的变化,综合性能得到较大的提高。以Li组综合性能较好的Li-4为基础,分析了BaO含量的变化对此体系陶瓷结合剂结构和性能的影响。结果表明:随着BaO含量的增加,,烧结体析晶产物仍然是SiO2、Al2SiO5和LixAlxSi3-xO6晶相,而其的最佳抗折强度对应的烧结温度向低温方向偏移。与Li组数据相比,在最高抗折强度基本不变的情况下,Ba组陶瓷结合剂的烧结温度得到进一步的降低,热膨胀系数也得到稍微降低,综合性能再次得到改善。