邵水军 赵 波

（河南理工大学机械与动力工程学院，河南焦作454000）

0 引言

工程陶瓷具有硬度高、耐高温、耐磨损、耐腐蚀以及质量轻、导热性能好等优点，是继金属和塑料之后的“第三代结构材料”，在国防、航空航天、电子、汽车等领域得到了广泛的应用[1,2]。但是，工程陶瓷也存在着某些缺陷，主要表现为它的脆性大(易产生裂纹)、均匀性差，韧性、强度不高，可靠性低，可加工性差等。而工程陶瓷材料的应用需要高表面完整性和尺寸精度，而且其对加工表面层特性的要求也非常苛刻。工程陶瓷材料加工占材料的总成本的50～70%，高加工成本以及难以控测的加工表面损伤层，极大地限制了其广泛应用[2,3]。当前，传统的加工方法已经不能满足现代科技的需要，有关工程陶瓷精密超精密磨削加工技术和材料表面成形技术已成为当今世界各国研究的热点[4]。

1 工程陶瓷的特性[5-7]

陶瓷材料是典型的硬脆材料，是指由金属和非金属元素的氧化物、碳化物、氨化物、硼化物、硫化物、硅化物及复合化合物所构成的材料。工程陶瓷主要指可用于工程方面的具有高强度、高耐磨性、耐高温、由氧、碳、硅、硼等材料烧结而成的陶瓷材料。

陶瓷材料的性能取决于晶体点阵结构。陶瓷材料的原子间结合力主要为离子键、共价键或离子共价混合键。不同陶瓷材料的共价键和离子键所占的比例不同，性能也有所差异。共价键的主要特点是它的方向性，使晶体拥有较高的抗晶格畸变和阻碍位错运动发展的能力，使陶瓷呈现出较高的硬度和弹性模量；……