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造孔劑含量對樹脂CBN砂輪性能的影響

來源:江西玉寶鉆石工具   發(fā)布時間:2018-08-03   點擊量:2957

氣孔控制對于樹脂CBN砂輪具有特殊的意義。樹脂結(jié)合劑中的氣孔可在燒結(jié)中自然形成,也可人為造孔,通過造孔材料加入方量的調(diào)整可以調(diào)控砂輪的氣孔率。

樹脂砂輪

孫家森等[35]分別采用核桃殼粉、石墨、NH4Cl、CaCO3作為造孔劑,實驗結(jié)果表明,核桃粉作為造孔劑時,孔型呈長條狀,造孔不理想;石墨造孔時,砂輪中片尺寸變化大,氣孔不均勻;NH4Cl造孔時,為達到造孔效果,用量較大,不利于控制試砂輪片整體性能;CaCO3造孔,孔型規(guī)則,氣孔分布均勻[9]。因此,CaCO3是最理想的造孔劑。
CaCO3的造孔機理為,在溫度高于800℃時,CaCO3發(fā)生分解反應(yīng):
CaCO3→CaO+CO2
分解生成的氣泡冷卻后以氣孔的形式存在于結(jié)合劑中,適宜的升溫工藝,能夠?qū)崿F(xiàn)較好的造孔效果。
測得到各試樣的氣孔率、抗折強度列于表3.23。

試樣編號

加入量(wt%)

氣孔率(vol%)

抭折強度(MPa)

6#

7#

8#

0

0.5

1

7.63

38.80

49.37

62.6

39.00

30.04


從表3.23可以看出,CaCO3含量從0增加到1wt%,氣孔率從7.63%增加到49.37%,說明CaCO3的造孔效果顯著;抗折強度隨著造孔劑的含量增加急劇降低,從62.6MPa降到30.04MPa,可見加入造孔劑后對砂輪片抗折強度影響很大。這是因為,相同大小的截面積上氣孔多,結(jié)合劑與磨料所占面積就相應(yīng)變小。由于起粘結(jié)作用的主要為陶瓷結(jié)合劑,在結(jié)合劑對磨料把持能力不變的情況下,氣孔增多必然導(dǎo)致抗折強度下降。
另外,CaCO3造孔劑的加入對陶瓷結(jié)合劑的強度也有影響,適量的CaCO3雖然能增加結(jié)合劑強度,但是,由于CaCO3是在砂輪燒成階段加入的,燒成溫度在800℃,此溫度結(jié)合劑粘度大,Ca+不能充分進入結(jié)合劑內(nèi)部的Si-O-B-O-Al-O網(wǎng)絡(luò),CaO以晶態(tài)形式存在,不但不會使結(jié)合劑強度提高,反而會降低。
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