Al_2O_3空心球含量对多孔Si_3N_4陶瓷微观组织及力学性能的影响

采用凝胶注模成型技术和无压烧结工艺,通过调节Al_2O_3空心球添加量,成功制备出了性能优异的多孔Si3N4陶瓷。在保持固相含量为50%(质量分数)的基础上,研究了Al_2O_3空心球含量对多孔Si3N4陶瓷材料的孔隙率、物相组成和微观组织结构的影响,分析了力学性能与组织结构之间的关系。结果表明,通过改变Al_2O_3空心球的含量,制备得到孔隙率介于44.98%~51.02%的多孔Si3N4陶瓷:随着Al_2O_3空心球含量的增加,多孔Si3N4陶瓷的孔隙率先减小然后稍有增大,而弯曲强度和断裂韧性则先增大后减小,分别存在最大值(125.1±3.6)MPa和(2.38±0.07)MPa·m1?2。

多孔复合结合剂立方氮化硼砂轮磨损特性

针对难加工材料高效磨削砂轮难以满足高气孔率与高强度要求问题,基于氧化铝空心陶瓷球颗粒造孔与增强,开发了一种新型多孔复合结合剂立方氮化硼(Cubic boron nitride,CBN)砂轮。开展了镍基高温合金磨削试验,分别从磨削力、砂轮径向磨损量、磨损形貌过程等方面分析多孔砂轮的磨损特性,并与白刚玉砂轮进行对比。研究表明:多孔复合结合剂CBN砂轮磨削高温合金的磨削力和磨削温度均小于白刚玉砂轮;当单位材料去除率为4 mm3/(mm·s)时,多孔复合结合剂CBN砂轮的磨削比是白刚玉砂轮的6倍;多孔复合结合剂CBN砂轮磨削高温合金的磨损形式主要是磨粒磨耗磨损、磨粒及结合剂破碎磨损及黏附磨损,磨损过程伴随新磨粒与气孔的出露。相比之下,白刚玉砂轮黏附堵塞现象严重,砂轮磨损快,工件表面质量难以保证。