氧化鋅對(duì)陶瓷結(jié)合劑性能影響的討論磨料磨具畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-16 03:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 一1．5％CaO:—%MgO：％％K20+Na20：4％一13％B2O3：5%—15% 陶瓷結(jié)合劑中，屬于此類的很多，用途比較廣泛，常在剛玉磨具中使用，此外部分SiC磨具也開始嘗試使用燒熔結(jié)合劑。與燒結(jié)結(jié)合劑相比，燒熔結(jié)合劑有如下特點(diǎn)：①燒熔結(jié)合劑具有較低的耐火度，在燒成溫度下時(shí)結(jié)合劑幾乎全部熔融為液相，因此燒成溫度的波動(dòng)對(duì)其性能的影響程度比較小，制造得到的磨具產(chǎn)品質(zhì)量較為穩(wěn)定。② 燒熔結(jié)合劑有較好的反應(yīng)能力和高溫潤濕性。反應(yīng)能力范圍在8%—25％，有利于改善結(jié)合劑和磨粒兩者之間的粘結(jié)狀況。一般情況下燒熔結(jié)合劑磨具的強(qiáng)度高于燒結(jié)結(jié)合劑制造得到的磨具強(qiáng)度。③磨具硬度相同前提下，燒熔結(jié)合劑用量要少于燒結(jié)結(jié)合劑，因此得到的磨具表面有較多的氣孔和較松的模具組織，這有利于磨具的磨削效率的提高，同時(shí)最大程度減少對(duì)工件的燒傷。④ 燒熔結(jié)合劑含有較高的堿性氧化物，堿性氧化物的存在促使SiC磨料在高溫分解，最終得到黑心廢品，因此在碳化硅磨具方面的制造時(shí)應(yīng)充分考慮結(jié)合劑的選用。⑶ 半燒熔(半燒結(jié))結(jié)合劑 它的耐火度和焙燒溫度相近，有時(shí)和焙燒溫度相同。其性能介于之前介紹的燒結(jié)結(jié)合劑和燒熔結(jié)合劑之間。這種結(jié)合劑的使用可以改善結(jié)合劑磨具原料的流動(dòng)性、反應(yīng)能力、高溫潤濕性等，但是同時(shí)也降低了磨具強(qiáng)度，在SiC磨具方面使用時(shí)它可以避免由于碳化硅分解而產(chǎn)生的黑心產(chǎn)品，而且也有效防止了變形、發(fā)泡等情況的產(chǎn)生。低濃度SiC磨具、細(xì)粒度高硬度剛玉磨具的制造中常使用這種結(jié)合劑[11~12]。二、按燒成溫度劃分，結(jié)合劑分成高溫結(jié)合劑和低溫結(jié)合劑兩類1000℃作為兩類結(jié)合劑的劃分界限：高于l000℃燒成溫度的結(jié)合劑為高溫結(jié)合劑，反之，低于l000℃的結(jié)合劑稱為低溫結(jié)合劑?，F(xiàn)實(shí)操作中高溫、低溫非絕對(duì)的概念，這個(gè)界限沒有這么嚴(yán)格。低溫結(jié)合劑主要用于特種磨具的制造，例如超硬材料磨具制造和珩磨油石、超精油石等；高溫結(jié)合劑則常用于陶瓷磨具制造。三、 按適用范圍劃分，結(jié)合劑有通用結(jié)合劑和專用結(jié)合劑兩類，其中通用結(jié)合劑細(xì)分后包括有剛玉類磨具通用結(jié)合劑、SiC模具結(jié)合劑和SiC剛玉通用結(jié)合劑；專用結(jié)合劑又可細(xì)分為高速砂輪結(jié)合劑和磨鋼球砂輪結(jié)合劑兩種結(jié)合劑。 除了介紹的分類方法之外，還有其他分類依據(jù)，例如按成型方法分類、按結(jié)合劑所含特征原料分類等等。 添加劑對(duì)陶瓷結(jié)合劑的影響目前陶瓷結(jié)合劑存在的不足有以下幾個(gè)方面： 陶瓷結(jié)合劑有較大的脆性，抗疲勞性、抗沖擊性均比較差。 適合制造金剛石模具的低溫?zé)商沾山Y(jié)合劑的制造工藝比傳統(tǒng)的樹脂結(jié)合劑和金屬結(jié)合劑復(fù)雜得多。 陶瓷結(jié)合劑磨具的磨削能力結(jié)于傳統(tǒng)的兩種結(jié)合劑之間，很多時(shí)候會(huì)被二者代替，使用要求苛刻。2 實(shí)驗(yàn)部分 實(shí)驗(yàn)原材料及儀器設(shè)備原材料玻璃料：成分為粘土，長石，硼玻璃碳化硅磨料：150基礎(chǔ)結(jié)合劑：硼玻璃料，粒度320，鄭州龍祥陶瓷有限公司黃糊精粉，粘土粉，石英粉，鄭州龍祥陶瓷有限公司氧化鋅 化學(xué)式：ZnO 相對(duì)分子量81 天津市天大化工實(shí)驗(yàn)廠實(shí)驗(yàn)設(shè)備研缽；玻璃棒；砂紙；燒杯；瓷片；小藥匙；耐火錐；千分尺；三角錐金屬模；洛氏硬度計(jì)；微機(jī)差熱膨脹儀；長方條狀磨具(28mm*6mm*6mm)；圓柱形磨具(D=18mm,h=)。電子天平：型號(hào)：BS600H，上海友聲衡器有限公司；梯度燒結(jié)爐：型號(hào)為SX2810，產(chǎn)地：湘潭湘儀儀器有限公司。電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：型號(hào)：1012BS，產(chǎn)地：天津市華北實(shí)驗(yàn)儀器廠；箱式電阻爐：型號(hào)為SX2810，產(chǎn)地：湘潭湘儀儀器有限公司。研究級(jí)體視顯微鏡：北京普瑞賽司儀器有限公司，*20.單注萬能液壓機(jī)：型號(hào)：，天津市第二鍛造機(jī)床廠微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)：型號(hào)：WDW50J，精度等級(jí)：，上海華龍測試儀器廠。 實(shí)驗(yàn)操作步驟 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包含有：配制糊精液→制作耐火錐、耐火臺(tái)→干燥、測耐火度→壓制試樣條、燒結(jié)→熱膨脹系數(shù)、硬度和抗折強(qiáng)度的測試等。實(shí)驗(yàn)步驟： 用電子天平準(zhǔn)確稱取25g的胡精粉，加入到溫度為70—80℃溫水中，水的體積為100ml，用玻璃棒攪拌，直至完全溶解于水中。查表可知在濃度為25%。胡精液的作用是作為黏結(jié)濕潤劑使用，2. 結(jié)合劑的配置 選擇含有粘土、長石、硼玻璃的硼玻璃料作基礎(chǔ)結(jié)合劑。添加劑氧化鋅和基礎(chǔ)結(jié)合劑質(zhì)量配比下表所示：結(jié)合劑中基礎(chǔ)結(jié)合劑與氧化鋅的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（%） 編號(hào)基礎(chǔ)結(jié)合劑氧化鋅123451009590858005101520結(jié)合劑的配制：稱取相應(yīng)質(zhì)量的基礎(chǔ)結(jié)合劑與氧化鋅→過篩以便二者混合均勻 →裝入有編號(hào)樣品袋中備用。 3. 耐火錐的制作 將制備好的5組結(jié)合劑中分別加入加入適量水和配置好的少量糊精液，在研缽中混合均勻，然后用藥匙向三角錐的金屬模加適量混合均勻的濕料，壓制成致密的長30mm、下底等邊長 8mm、上底等邊長 2mm 的三角錐，每組混合結(jié)合劑做四個(gè)耐火錐，然成型后放入在烘箱內(nèi)100℃下烘24h。三角錐可用于檢測加入添加劑前后結(jié)合劑的耐火度對(duì)比。4. 耐火臺(tái)的制備 查文獻(xiàn)知耐火臺(tái)常用熟礬土或70%60～100的剛玉砂或石英與30%的粘土制成。用電子天平精確稱取210g的石英和70g粘土,過篩后混合均勻，加入適量水，做成圓臺(tái)型的耐火臺(tái)，將制好的耐火錐以一定的傾斜角度插入且均勻分布在耐火臺(tái)上，然后放到烘箱繼續(xù)烘
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