Ce-ZrO<,2>/CePO<,4>复合陶瓷可加工性的研究

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可加工性是产品设计和材料选择必须考虑的内在因素。通过陶瓷材料可加工的难易程度,可以选择合理的工具参数、加工参数以及其它机加工条件,实现陶瓷材料的有效加工。本论文全面考虑影响材料可加工性的多种因素,应用模糊数学中的模糊综合评判原理和图论中的有向图理论,用两种方法对陶瓷材料的可加工性进行综合评价。评价结果对陶瓷材料的加工过程中工具和工艺参数的确定具有重要指导作用。应用模糊综合评判原理,以陶瓷材料的物理、力学性能为依据,建立了陶瓷材料可加工性评价的模糊综合评判模型。评判中引入隶属函数和特征加权,使可加工性边界模糊化,采用可变权重,突出主要因素影响。研究结果表明,综合评价结果能准确反映陶瓷材料的可加工性。应用有向图理论,以与材料加工去除相关的参数为可加工属性,构成有向图的顶点,以各属性之间的相互关系为有向图的边,建立了陶瓷材料可加工性评价的有向图模型。根据有向图模型,建立可加工属性矩阵,并由矩阵的积和式函数计算出材料的可加工性指标,从而判断材料的可加工性。有向图模型可以综合考虑多种属性及属性间的相互关系,可对陶瓷材料的可加工性作出正确、完整的评价。制备出六种不同CePO4含量的Ce-ZrO2/CePO4复合陶瓷材料,测试了材料的性能,并对制备的陶瓷材料进行了钻削、车削和磨削加工试验。通过材料的钻削率、磨削力以及SEM照片,研究了稀土氧化物可加工陶瓷材料的可加工性。本论文所提出的评价方法将陶瓷材料的可加工性的评价建立在材料性能参数分析的基础上,在加工之前确定材料的可加工性,可以替代加工实验。所提出的陶瓷材料的可加工性评价方法,易于运用计算机来处理,是一种简单、方便的评价方法。
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