树脂结合剂超硬磨料砂轮磨削稳定性试验研究

针对树脂结合剂超硬磨具在应用方面普遍存在的磨削性能稳定性差等工程技术问题,选取不同树脂原材料、树脂置空时间、磨料层径向位置3个关键因素作为研究对象,开展了树脂金刚石砂轮平面磨削硬质合金试验。结果表明:酚醛树脂原材料对砂轮磨削性能有较大影响,普通型树脂不适于硬质合金磨削、耐热型树脂适于大切深磨削、增韧型树脂适于小切深精密磨削;树脂置空时间对砂轮磨削性能有一定影响,随着树脂置空时间延长,磨削比缓慢下降;砂轮磨料层径向位置对磨削性能影响较特殊,当磨料层在1.0 mm以上时磨削比变化不大,当磨料层在1.0 mm以下时磨削比出现明显下降。树脂超硬磨料砂轮制成工艺及磨削应用技术的细化有利于改善砂轮磨削性能的稳定。

磨料有序排布电镀砂轮的制备及其把持力研究

为解决电镀砂轮磨削加工中容屑空间不足的问题,采用点胶微粘接的方法制备了磨料有序排布的电镀砂轮,分析了磨料粘接效果和镀层力学性能。通过SEM分析了磨料/镀层/导电胶的结合界面,并进行了干磨削试验。研究结果表明,直径约为磨料粒径40%的胶点可粘接住磨料,单个胶点上粘接多颗磨料的占比小于6%;双脉冲电镀工艺制备的镀层显微硬度大于500HV,表层残余应力小于100MPa,磨料/镀层/导电胶之间的界面贴合紧密,无明显缺陷;砂轮在磨削时没有出现磨料脱落现象。

氟化钙对单晶硅片磨削用树脂结合剂金刚石砂轮磨削性能的影响

在单晶硅片磨削用树脂结合剂金刚石砂轮中分别添加不同体积分数的固体润滑剂氟化钙(CaF_2),评估其对砂轮表面结构、砂轮磨损量、磨床主轴电流的影响,并测量和计算单晶硅片的表面粗糙度和表面损伤层厚度。结果显示:随CaF_2用量增加,磨床主轴电流、砂轮磨损量、单晶硅片的表面粗糙度值和表面损伤层厚度均下降;当CaF_2体积分数为25%时,主轴电流降至约6.4 A,砂轮磨损量降到每片0.448 6μm,单晶硅片的表面粗糙度R_a、R_y和R_z分别为0.056μm、0.382μm和0.396μm,表面损伤层厚0.559 6μm。加入CaF_2固体润滑剂可有效改善树脂金刚石砂轮的性能,提高单晶硅片表面的加工质量,且CaF_2体积分数为25%时效果最佳。

磨削加工过程声发射检测技术发展现状

针对声发射技术灵敏度高、响应速度快等优点,介绍了声发射检测技术的基本原理、特点和常用信号分析方法,综述了声发射检测技术的研究进展,揭示了声发射技术在磨削过程监测、磨削质量监测、智能磨削系统构建等领域的应用现状,并阐述了声发射技术在磨削状态监控存在的不足以及未来发展趋势。

桃形沟成型磨削用砂轮接触角的检测技术

四点角接触球轴承和精密滚珠丝杠的滚道多由被称为"桃型沟"的几何结构构成,桃型沟通常采用成型砂轮磨削加工而成,成型砂轮的接触角将直接复刻在工件上,工件接触角是否合格完全取决于成型砂轮的接触角。在分析两种现有桃形沟检测技术原理和缺点的基础上,采用两种方法分别对10个砂轮进行检验,并分析两种检测方法结论相互矛盾的原因。结合工件的实际使用过程给出了新的算法,通过试验验证了本算法的可行性与准确性。

碳化硅粒度对修整陶瓷金刚石研磨盘的影响

为研究碳化硅粒度对陶瓷金刚石研磨盘的修整效果的影响,使用不同粒度的碳化硅修整环对粒度为M20/30的陶瓷金刚石研磨盘进行修整,分析修整后陶瓷金刚石研磨盘的表面形貌、耐用度、加工效率等。结果发现:在修整参数为上盘转速12r/min,下盘转速12r/min,内环转速12r/min,预压力0.2MPa的条件下,用240#碳化硅修整环(碳化硅粒度尺寸61μm)进行修整,其出刃高度与金刚石颗粒的间距相当,修整后的磨盘锋利度最好、表面保持性最好。

高导热金刚石/铝复合材料的真空热压制备

以纯铝粉末和金刚石为基体材料,采用真空热压固相烧结方式制备出热导率为677 W/(m·K)的高导热金刚石/铝复合材料。利用激光导热仪、热膨胀仪对金刚石/铝复合材料性能进行表征,并通过对制备温度、保温时间及金刚石基本颗粒尺寸的调控来优化制备工艺。研究发现:随制备温度升高,金刚石/铝复合材料的密度及致密度均有所提高,其热导率呈先升后降的趋势,当制备温度为650℃时,热导率达到526.2 W/(m·K)。随着保温时间由30 min增加至120 min,金刚石/铝复合材料的密度、致密度和热导率均增大,致密度达到99.1%,热导率达到566.7 W/(m·K)。当金刚石基本颗粒尺寸由20μm增加至500μm时,金刚石/铝复合材料的密度、致密度先增大后减小;在金刚石基本颗粒尺寸为200μm时,密度达到最大,分别为3.06 g/cm3和98.4%;热导率随金刚石基本颗粒尺寸逐渐增大,在金刚石基本颗粒尺寸为500μm时,热导率达到677.5 W/(m·K),为目前最高增强效率。故通过工艺控制可以有效提高铝基体与金刚石的结合,减少其界面空隙,进而制备出高热导率金刚石/铝复合材料。

TiO_2/BDD复合电极在电化学氧化处理药厂废水中的应用

通过水热法在掺硼金刚石(boron-doped diamond,BDD)薄膜电极表面生长出二氧化钛纳米束,制备出具有光电协同催化功能的TiO_2/BDD复合电极。通过电化学工作站表征该电极的电化学性能,并利用该电极对制药废水进行降解实验。研究结果表明:该复合电极具有宽的电化学势窗,酸性、中性和碱性条件下分别达到3V、4V和4V,析氧过电位均达到2V以上,同时背景电流低,可逆性良好。复合电极对药厂废水的降解具有显著的效果,可以在630min的时间内,将实验水样的化学需氧量从7339mg/L降低到19mg/L,降解率为99.7%。

胶体石墨对低温金属树脂复合结合剂性能的影响

在铝基金属树脂复合结合剂中添加质量分数为0~0.4%的微量胶体石墨,研究复合结合剂的强度、硬度、微观组织及其反应结合机理。结果表明:在烧结温度为360℃,保温时间为5 min,保温压力为2100 N/cm2条件下,随着胶体石墨质量分数增加,复合结合剂的密度先下降再上升随后又下降;硬度、强度和弹性模量都是先上升再下降。在胶体石墨添加质量分数为0.2%时,复合结合剂的硬度和强度达最大值,分别为61.5 HRB和250 MPa,且复合结合剂的密度和弹性模量适中。微量胶体石墨可以和复合结合剂中的Al生成少量Al4C3,促进三维交叉网状结构形成,提高低温金属树脂复合结合剂性能。

TiO2修饰BDD复合电极材料的制备及性能

采用水热法在掺硼金刚石（Boron-doped diamond,BDD）薄膜衬底上修饰纳米棒状TiO2,制备出具有p–n异质结结构的复合层状薄膜材料,通过环氧树脂封装制备成电极。利用扫描电子显微镜、X射线衍射分别对其形貌和物相进行表征,并在不同条件下对活性艳红X-3B模拟染料废水进行了降解。结果表明：TiO2纳米棒团聚而成的纳米束排列均匀、致密,与BDD薄膜结合紧密,TiO2为金红石相。由于二者光电协同效应,与TiO2单独光催化、BDD电极单独电化学氧化比较,采用该复合电极对活性艳红X-3B模拟染料废水的降解效率得到进一步提升。