納米陶瓷結合劑CBN砂輪微波燒結機理及磨削性能研究

《納米陶瓷結合劑CBN砂輪微波燒結機理及磨削性能研究》是依託瀋陽航空航天大學，由張景強擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：納米陶瓷結合劑CBN砂輪微波燒結機理及磨削性能研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張景強
• 依託單位：瀋陽航空航天大學

項目摘要

針對陶瓷CBN砂輪生產中結合劑耐火度高、強度低、脆性大、燒結時間長、成品率低、磨料把持力弱、砂輪導熱性差、使用速度及壽命低等問題,提出一種採用微波燒結工藝過程製備高性能納米陶瓷結合劑CBN砂輪的方法。通過對納米陶瓷砂輪貼片在燒結過程中施加微波場，降低結合劑內部熱應力獲得結構穩定的納米晶須，進一步加劇結合劑內微米晶粒潛在納米化效應，從而達到細化晶粒、縮短燒結時間、強韌化組織、降低燒結溫度等效果。採取理論、仿真與試驗相結合方法，揭示納米陶瓷結合劑微波燒結機理，分析其納米強韌化過程及組織結構演變規律，研究微波燒結功率、溫度、時間、納米氧化物含量等工藝參數對砂輪組織、強度、耐火度和磨料性能的影響，探求並形成高性能磨具製備新技術及理論。研究經微波燒結過程納米陶瓷結合劑CBN砂輪對於典型難加工材料的磨削性能及特點，驗證新型砂輪的優越性。

結題摘要

針對陶瓷CBN砂輪傳統燒結過程結合劑耐火度高、強度低、燒結時間長、熱均勻性差、成品率低等問題，首先出一種採用微波燒結工藝過程製備高性能納米陶瓷結合劑CBN砂輪的方法。採取理論、仿真相結合方法，揭示了納米陶瓷結合劑微波燒結過程機理，研究了納米陶瓷結合劑CBN砂輪微波燒結過程功率、介電損耗、試件位置等因素對電磁場分布、溫度場分布以及燒結時間的影響規律，從而最佳化了微波燒結工藝。進一步進行微波燒結納米陶瓷結合劑CBN砂輪製備實驗，研究了微波燒結過程相關工藝參數對砂輪組織、強度、耐火度和磨料性能的影響。研究表明通過微波燒結工藝可以達到細化結合劑晶粒，極大縮短燒結時間、降低燒結溫度，並在其內部形成穩定的納米晶須，從而獲得強韌化納米陶瓷結合劑CBN砂輪組織的效果。最後，對經微波燒結過程納米陶瓷結合劑CBN砂輪進行了磨削性能實驗測試，驗證了新型砂輪的優越性。