刘鑫鑫,刘世凯,张吉祥

纳米组分优化对陶瓷结合剂强度的影响研究

刘鑫鑫,刘世凯,张吉祥

(河南工业大学材料科学与工程学院,郑州 450001)

以R2O-RO-B2O3-Al2O3-SiO2为基础陶瓷结合剂,在不改变原有结合剂配方的组成前提下,用纳米Al2O3、纳米SiO2、纳米CaO部分取代原有配方中的Al2O3,SiO2,CaO成分,运用正交实验的实验方法,研究了纳米组分优化对陶瓷结合剂抗折强度的影响。试验结果表明：纳米组分优化对结合剂抗折强度影响显著,其中当部分替换纳米Al2O3含量为2%、纳米CaO含量为1%、纳米SiO2含量为4%时,优化配方抗折强度最大,其抗折强度达到104.24MPa。

组分优化；纳米材料；陶瓷结合剂；抗折强度

1 引言

随着现代磨削加工中高精、高效和高速的三高要求的提出,对陶瓷磨具的性能要求也越来越高[1]。陶瓷磨具具有磨损少、使用周期长、磨削比高和切削锋利等特点,在材料磨削加工方面具有重要应用前景[2]。为了适应现代加工磨削的需求,就必须要求磨具要有很好的强度,作为磨具的重要组成部分,陶瓷结合剂的强度对磨具的强度有着关键性的影响。目前,国内外学者主要研究了外加纳米氧化物、氮化物和其它物质对陶瓷结合剂抗折强度的影响。He等[3]研究不同WO3含量对SiO2-B2O3-Al2O3-CaO系陶瓷结合剂结构和性能的影响。结果表明: WO3的添加提高了结合剂的抗折强度,其最大值为114MPa。Hou等[4]研究了纳米Al N添加量对陶瓷结合剂结构和性能的影响。结果表明:纳米Al N添加量为6.0wt%时,结合剂抗折强度最大。赵志伟等[5]研究了加入不同含量纳米Ti(C,N)粉体的纳米陶瓷结合剂体系。……