相比一般的金属材料,工程陶瓷具有高强度、高硬度、高脆性、耐磨损和耐腐蚀、隔热、低密度、低膨胀系数及化学稳定性好等特点,被广泛用于汽车、航空航天、化工、纺织、冶金、矿山、机械、能源和军事等领域。氮化硅陶瓷属于硬脆材料,不易加工以及加工成本高。氮化硅陶瓷球是通过研磨加工方式来进行陶瓷表面的去除,因此研磨液的选用直接影响着陶瓷球的加工质量以及加工成本。为了高效率制备出高质量的氮化硅陶瓷球,本文通过两个方面对其进行研究。在研磨液方面对其进行研究,揭示研磨液对氮化硅陶瓷球研磨加工的影响。在研磨方式对其进行研究,揭示不同的加工方式对氮化硅陶瓷球加工效率影响,通过理论分析和实验研究相结合的方法进行研究,分析氮化硅的材料特性和材料的去除机理,最后进行实验验证。展开主要工作包括:1.理论分析研磨液的组成以及研磨液的作用。研磨过程中材料的去除机理进行研究,分析氮化硅陶瓷球研磨过程中研磨液的作用机理,为如何选用氮化硅陶瓷球专用研磨液奠定理论基础。2.对研磨液中各种添加剂进行了分析,包括悬浮剂、防锈剂、润滑剂以及分散剂。对防锈性能进行实验,防锈剂选取钼酸钠、六次甲基四氨、三乙醇胺、.苯骈三氮唑排列组合制成十五种溶液进行实验,最终确定三乙醇胺和钼酸钠组合为最优。3.然后对研磨成球机理以及研磨方式进行分析,表明研磨方式对陶瓷球加工效率的影响。对其研磨效果最佳的双自转研磨盘研磨方式进行了仿真,证明了该研磨方式可以改变陶瓷球自转角,从而加快研磨效率以及研磨质量。4.对球体研磨设备进行设计,其中包括计算主轴扭矩等主要参数选择满足工作要求的步进电机,对主轴进行设计并对主轴进行应力应变以及变形分析,对弹簧组的弹簧数量进行选择,对法兰盘进行变形及应力应变分析。5.通过正交试验用不同配比的氮化硅专用研磨液对氮化硅陶瓷球进行研磨,确定氮化硅专用研磨液最优成分,对所制研磨液进行实验验证,比与现有研磨液进行对比分析。