Effects of nano-AlN on phase transformation of low temperature vitrified bond during sintering process

The effects of nano-AlN and sintering temperature on bending strength and wear resistance of low temperature vitrified bond for diamond grinding tools were studied. Furthermore, the phase transformation during sintering process was investigated by means of thermo-gravimetric analysis (TG), differential thermal analysis (DTA) and X-ray diffraction (XRD). The results show that the higher bending strength and wear resistance of low temperature vitrified bond are obtained by adding nano-AlN in bonds and sintering at optimum temperature. Nano-AlN added in bonds promotes the crystallization during sintering process and refines the grain sizes of crystalline phase.

微晶陶瓷磨料砂轮磨削轴承钢实验探讨

特定的生产或试验条件下不同的磨料制作的砂轮具有不同的性能表现,为了考察市售微晶陶瓷磨料(CA)的适用性,选取四种不同品牌相近规格的CA磨料制作新型CA磨料砂轮进行磨削试验,以等效组分等量替代法采用相同的砂结比、成型、干燥等工艺技术条件,制成砂轮样品并分别编号为1^(#)~4^(#),对轴承钢工件进行磨削试验,比对磨削比、磨削功率的变化以及磨削后工件表面质量、砂轮表面形貌特征,了解该工艺技术条件下不同CA磨料制得的低温陶瓷结合剂砂轮的性能.结果表明,1^(#)和2^(#)磨料制作的砂轮综合磨削性能较好,4^(#)无明显优势,但磨削后工件表面光洁度较好,3^(#)砂轮表现不佳.

合金粉对低温陶瓷结合剂及CBN磨具性能的影响

本文研究了添加不同种类、不同含量的合金粉末对陶瓷结合剂的耐火度、强度、热膨胀系数、硬度及磨具的强度、韧性、硬度等的影响。试验结果表明:加入合金粉对结合剂和对磨具的影响不同。①加入低熔点合金粉,陶瓷结合剂的耐火度降低,由700℃降至650℃;②加入合金粉后,磨具的硬度和冲击强度均有较大的提高,磨具硬度测定值最大为112,冲击强度值最大为931.40kg·m／m2;③加入合金粉后,磨具的抗折强度提高,采用纯玻璃料为结合剂时,磨具的抗折强度为45.5 MPa,结合剂中加入合金粉2(8％)时,抗折强度为76 MPa。

ZrO_2对CBN用低温陶瓷结合剂及磨具性能的影响

实验以SiO2-B2O3-Al2O3-R2O体系作为基础结合剂,选择ZrO2作为添加剂,通过差示扫描量热分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜等检测手段,研究其含量对陶瓷结合剂及CBN磨具性能的影响。结果表明,随ZrO2含量的增加,陶瓷结合剂耐火度升高,流动性变差;当ZrO2含量为1%时,陶瓷结合剂抗折强度达到75 MPa,显微硬度838 MPa,这得益于结合剂中ZrSiO4细晶的析出;此时CBN磨具有最大抗折强度45 MPa和最大体积密度2.32 g·cm-3,且结合剂与磨粒润湿性好,磨具组织致密,气孔分布均匀,微观结构良好。

纳米陶瓷结合剂超硬磨具的制造工艺

纳米陶瓷结合剂是一种新型的超硬磨具结合剂，它显著降低了磨具烧结温度，大幅度提高了制品强度、韧性和耐磨性，且气孔可控，为陶瓷结合剂的应用开拓了一个崭新的领域。本文阐述了纳米陶瓷的性能及关键方法，特别对纳米陶瓷结合剂超硬工具的成型工艺方法进行了研究。结果表明，在纳米陶瓷结合剂中加入20％-30％的水和适量的表面活性剂，可以提高成型密度、毛坯强度和制品的抗折强度，抗折强度高于100MPa。经过烧结，纳米陶瓷结合剂与金刚石和CBN超硬磨料润湿性良好、结合力大，在烧结过程中与超硬磨料不发生反应、不腐蚀损伤超硬磨料。成功用于磨削PCD复合片的金刚石陶瓷砂轮。

计算机辅助低温陶瓷结合剂热膨胀系数的测定及计算

通过试验确定合适的低温陶瓷结合剂的氧化物的热膨胀计算系数,用计算机依据经验公式对超硬材料用低温陶瓷结合剂的热膨胀系数进行计算,与实际测定值比较,结果表明:在20～100℃范围内的实测平均值比计算值略低,偏差在8%以内;在20～200℃范围内实测平均值比计算值偏高,误差在10%以内,且随着测定温度升高,测定平均值与计算值的偏差增大,但不同成分测定值与计算值有相近的变化规律.因此计算值可以作为低温陶瓷结合剂实际设计时的参考值.配方研究时,可以采用经验公式用计算机预先计算出结合剂的热膨胀系数,此方法有利于减少配方设计的盲目性及试验次数,缩短新产品的研究开发时间.

V_2O_5对低温陶瓷结合剂性能与结构的影响!

研究五氧化二钒(V2O5)对低温陶瓷结合剂性能及结构的影响。将V2O5引入R2O-MgO-Al2O3-B2O3-SiO2体系预熔玻璃料中制备出低温陶瓷结合剂,并利用WCP-2、DTA、光学显微镜等手段对结合剂性能及结构进行分析。结果表明:加入少量V2O5,能减小结合剂的热膨胀系数。结合剂的强度、硬度等性能则随着V2O5加入量增加,先增大后减小。当V2O5质量分数为0.8%时,各项力学性能的测定值达到最大。此时结合剂与大理石对磨的磨耗比为1∶10.76。显微硬度为707.37 MPa,抗折强度为149.50 MPa,比未加V2O5时分别提高了约15.46%、56.35%。

BaO对低温陶瓷结合剂性能与结构的影响

在R2O-B2O3-Al2O3-SiO2体系基础结合剂中引入氧化钡(BaO),制备出低温陶瓷结合剂。使用DTA、差热膨胀仪、金相显微镜等检测手段和仪器,研究了BaO的加入量对陶瓷结合剂性能及结构的影响。结果表明:随BaO质量分数的增加,结合剂的热膨胀系数增大,而流动性和力学性能则先增大后减小。当BaO质量分数为2%时,低温陶瓷结合剂具有最佳的力学性能,其最大抗弯强度78.75 MPa,显微硬度达896.84 MPa,比未加BaO时分别提高了约1.61%和12%。冲击韧性3.60 kJ/m2,磨耗比1∶3.17。

纳米陶瓷结合剂超硬磨具的制造工艺

纳米陶瓷结合剂是一种新型的超硬磨具结合剂,采用它能显著降低磨具烧结温度,大幅度提高制品的强度、韧性和耐磨性,且气孔可控,为陶瓷结合剂的应用开拓了一个崭新的领域。文章阐述了纳米陶瓷的性能及应用。结果表明:纳米陶瓷结合剂抗折强度高于100MPa,经过烧结,纳米陶瓷结合剂与金刚石和cBN超硬磨料润湿性良好、结合力大,在烧结过程中与超硬磨料不发生反应、不腐蚀损伤超硬磨料。成功用于磨削PCD复合片的金刚石陶瓷砂轮。

纳米AlN对低温陶瓷结合剂金刚石磨具结构与性能的影响

文章探讨了纳米AlN对Na2O-B2O3-SiO2硼硅酸盐玻璃体系陶瓷结合剂金刚石磨具结构与性能的影响。在不同气氛条件下烧结的陶瓷结合剂金刚石磨具试样,利用万能压力试验机、洛氏硬度计、扫描电子显微镜等仪器,测试磨具试样的抗折强度、洛氏硬度、耐磨性,以及显微结构等。结果表明:纳米AlN含量为6wt%时,结合剂的开始熔融温度为670℃,比纯结合剂低10℃,且烧结温度范围增大;在氩气气氛下烧成,金刚石磨具试样的抗折强度、洛氏硬度、耐磨性等,比在大气气氛下烧成磨具的均有所提高,其中折强度为60.46MPa,洛氏硬度为88;由SEM图谱可以看出,加入纳米AlN后,结合剂与磨粒间结合良好,且组织均匀。

低温陶瓷结合剂CBN平面磨砂轮的制备工艺研究

本文系统地研究了用低温陶瓷结合剂制作CBN平面磨砂轮的工艺过程,确定了合适的工艺参数。结果表明:选用烧制温度范围较宽(660～800℃)的低温陶瓷结合剂,可以通过调节烧结温度调整砂轮的硬度和强度,缓慢的升温和降温速度是抑制砂轮产生裂纹的有效方法;加入造孔剂既能得到满足客户需要的孔隙率,又能保证其抗折强度不低于30MPa。砂轮强度随气孔率增加而快速降低,当气孔率为18.02%时,其抗折强度为67.33MPa;当气孔率增加到37.60%时,其抗折强度降为33.09MPa;当气孔率进一步增加到47.85%时,其抗折强度下降到20.44MPa。通过合理选用工艺参数,所制备的陶瓷结合剂CBN平面磨砂轮,具有磨削效果好,生产效率高,寿命长及性价比高的综合特性。

低熔高强陶瓷结合剂的研究

为实现陶瓷结合剂超硬磨具的低温烧结,减少或避免高温或由高温引起的对磨粒的伤害,本试验以黏土、硼玻璃和铅玻璃为主要原料,研制一种低熔点高强度结合剂。通过一系列试验,测定了结合剂的耐火度,研究了结合剂在高温下的相态,分析了结合剂在高温时与超硬磨粒的浸润性,并测试了结合剂的抗折强度。试验表明,该结合剂耐火度低、强度高,与超硬磨粒具有良好的浸润性,在高温下呈玻璃态,是一种低熔点高强度陶瓷结合剂。

钒锆蓝色料在低温无铅釉中的应用

以ZrO_2及SiO_2等为原料,通过固相法合成了钒锆蓝色料。通过XRD分析表明合成的色料为V-ZrSiO_4(s)固溶体型色料,依据CIE1976(L*,a*,b*)色度空间确定了色料呈蓝色。将得到的300、400、500目色料应用于不同的低温无铅釉中,得出400目钒锆蓝色料呈色能力最佳,低温无铅釉中碱金属氧化物有利于钒锆蓝色料呈色,而CaO、ZnO则会在一定程度上降低钒锆蓝色料呈色。

铝粉改性低温陶瓷结合剂的性能研究

为改善低温陶瓷结合剂的不足,采用粉末冶金的方法将铝粉添加到低温陶瓷结合剂中,使用真空热压烧结炉进行烧结,探究铝粉改性低温陶瓷结合剂的力学性能和显微结构。结果表明:当金属铝粉质量分数为20%时,结合剂的抗折强度达到116.32 MPa,比低温陶瓷结合剂抗折强度提高了42%;结合剂的平均抗冲击强度为13.01 kJ/m^(2),比低温陶瓷结合剂的提高了414%。铝粉的添加对结合剂的密度影响不明显,但随着铝粉质量分数的增加,结合剂的硬度整体呈下降趋势。铝粉颗粒在低温陶瓷结合剂中均匀分散,并且以金属铝的形态存在,分散性较好,具有颗粒增韧的作用。结合剂中金属相和低温陶瓷结合剂的界面处元素扩散形成过渡带,两者互相融合,且结合情况良好。

结合剂粒度对低温陶瓷结合剂SG砂轮性能的影响

研究了结合剂粒度对低温陶瓷结合剂SG砂轮性能的影响。实验结果表明，在传统生产工艺和生产成本基本不变的情况下，采取以下措施，砂轮性能可得到不同程度的提高：（1）结合剂过120目筛与400目筛相比，抗折强度由19．85MPa提高到21．62MPa，提高了8．92％；抗拉强度由38．7MPa提高到54．8MPa，提高了41．6％；硬度平均提高近一级；（2）黏土、长石等结合剂原材料球磨并过120目筛后，炼制的结合剂过180目筛、320目筛、400目筛后所得的结合剂相比，结合剂自身性能有很大的变化，主要表现在：①结合剂的耐火度由768℃降低到680℃，②烧结范围由70℃降低到40℃，③结合剂的流动性由145Voo增加到210％；（3）在一定烧成制度下，结合剂粒度控制在180～320目范围内，有利于低温陶瓷结合剂砂轮磨削性能的提高。

金刚石磨具用陶瓷结合剂及其研究进展

陶瓷结合剂金刚石磨具烧成温度通常在800℃以下,所用结合剂为低熔结合剂,低熔陶瓷结合剂常由各种氧化物直接配制熔炼而成。本文概述了金刚石磨具用低熔陶瓷结合剂及其研究进展,对于近年来各高校、企业研究团队在相关金刚石磨具及其所用陶瓷结合剂方面研究的文献技术资料进行了简单分析。

粉煤灰制备高强发泡陶瓷的研究

实验利用山西某地区产量较多的粉煤灰及其陶瓷厂产量较大的抛光渣作为主要原料,辅以钾钠砂、滑石来助融,加入膨润土增加料浆黏度,以碳化硅微粉作为发泡剂,在固定的耐火匣钵采用粉料堆积法制备高强发泡陶瓷。本研究在前期大量且品种各异废料制备发泡陶瓷的基础上,主要针对性的对粉煤灰、发泡剂的加入量。结果表明:粉煤灰加入量控制在50%,抛光渣15%,钾钠砂27%,膨润土5%,滑石3%,碳化硅微粉0.3%,烧成制度1180℃保温50min,制得性能优异的高强发泡陶瓷,体积密度为433kg/m3,抗压强度7.65MPa,孔隙率71.5%,表观孔径0.5mm-1mm。

钨冶炼渣制备高强透水砖的热力学分析及工艺

钨渣含有大量重金属,其浸出毒性强,严重危害环境,因此迫切需要实现对钨渣的资源化利用和无害化处置。本研究以APT钨渣为原料制备透水砖,基于复杂体系下的热力学分析和矿物转型,在不同配方下获得了抗压强度为93.10-141.89MPa、吸水率为12.25%-19.02%的高强透水砖块,性能优良。烧结过程中,As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、Hg等危害成分得到有效固化,使得重金属离子浸出浓度低于国标限值。实验结果表明Ca、Mg高温烧结后浸出活动性增大,有效控制轻金属化学物的可浸出性,降低钨渣烧结砖的盐碱性,有助于钨渣资源化利用的推广应用。

普通磨具用陶瓷结合剂研究进展

本文简单介绍了烧结磨具用陶瓷结合剂:烧结结合剂、烧熔结合剂、低熔结合剂和磨具的低温烧成技术,对相关普通磨具陶瓷结合剂的研究文献进行了分析,阐明普通磨具陶瓷结合剂的发展方向在于促成磨具的低温绿色烧成和高强度高速砂轮技术。