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陶瓷立方氮化硼(简称CBN)磨具组织由结合剂、气孔和磨粒组成。本文从理论上分析选择一种合理的低熔高强的陶瓷结合剂,确定其组分配比,采用冷压烧结制备试样,并对结合剂的热膨胀、耐火度、高温润湿性、抗折强度等进行测定,利用红外、XRD等分析方法,对CBN磨具低温陶瓷结合剂进行了研究分析,得出如下结论: 1.基础玻璃结合剂强度随着SiO2含量增高,Al2O3减少而减小,但是当SiO2含量增高到一定量时,由于[BO3]三角体向[BO4]四面体转变,强度变化就不再明显。因为由于[AlO4]减少,[BO3]三角体与[BO4]四面体之间的转变造成结合剂热膨胀随着SiO2含量增高先增大后减小。最后我们得出当 Si含量在55.09％~56.38%时结合剂的润湿性、热膨胀系数及抗折强度等性能都比较符合做CBN砂轮用低温陶瓷结合剂。 2.在基础玻璃料中添加5%左右的Na3AlF6,在试验的烧结温度下,可以提高结合剂的润湿性,提高结合剂的抗折强度,降低结合剂的热膨胀系数。但是Na3AlF6不宜加入过多,加入过多会使结合剂热膨胀系数大幅度提高,最终影响到结合剂的综合性能。 3.磨料与结合剂烧结成型,随着烧结温度的改变,试样的抗折强度也会改变,当烧成温度为810℃、保温时间为40min时,本实验砂轮可获得高强度,抗折强度可达到64.03MPa,抗拉强度达到16.3MPa,砂轮理论安全转速达96m/s。 综合结果表明:低温陶瓷结合剂的组成是:以R2O-MO-B2O3-Al2O3—SiO2为基础玻璃料同时添加5%左右的Na3AlF6。结合剂的主要性能如下: 耐火度:530℃； 热膨胀系数:<9.2×10-6； 结合剂的抗折强度:65.2Mpa； 润湿性优良； 利用上述结合剂制得的陶瓷结合剂CBN砂轮具有优良的磨削性能。