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微晶玻璃由于具有优异的力学、热学和化学等性质而在国防、建筑、能源、医疗及生活等领域内得到了广泛的应用。微晶玻璃既具有非晶体玻璃的性质,又具有晶体陶瓷的性质,属于硬脆性材料,因此磨削是微晶玻璃器件的主要加工方法,但是磨削加工容易引入材料的表面与亚表面损伤,不容易得到高加工质量的工件,从而限制了微晶玻璃在各领域的发展与应用。本课题旨在研究微晶玻璃的磨削加工机理,通过自制单磨粒与多磨粒刀具进行一系列单划痕与多划痕实验,研究了微晶玻璃的材料去除机理与裂纹扩展规律。本文主要研究内容如下:1.根据超精密磨削加工特点设计开发了单磨粒与多磨粒刀具,并利用聚焦离子束FIB实现了刀具加工,搭建了超精密刻划实验系统。2.在具有纳米加工精度的机床上利用单磨粒刀具进行不同切深的单划痕实验,利用白光干涉仪、超景深显微镜、扫描电镜等对划痕表面和亚表面进行观察,并分析了不同切深下的材料表面形貌、材料去除率、材料表面和亚表面的裂纹扩展规律以及材料表面的径向裂纹的分布规律。3.利用单磨粒刀具进行了不同切深和不同间距的双划痕实验。实验结果表明,划痕之间的相互作用程度与划痕切深和间距密切相关,双划痕的材料去除率与划痕间距呈抛物线关系,划痕间裂纹的相互作用极大地提高了材料的去除率。通过对比单磨粒双划痕与三磨粒三划痕材料的裂纹扩展规律可知,当划痕间距较小时,材料的去除是划痕间径向裂纹或者横向裂纹相互作用的结果,当间距较大时,材料的去除仅仅是径向裂纹相互作用的结果。本文通过单/多划痕实验对微晶玻璃的磨削加工机理进行了研究,明确了微晶玻璃的材料去除机理与裂纹扩展规律,从而为得到高表面质量的微晶玻璃器件提供了理论基础。