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氧化锆陶瓷材料可加工性的影响因素

2022-07-18(98)次浏览

  氧化锆陶瓷的生产要求制备高纯、分散性能好、粒子超细、粒度分布窄的粉体,氧化锆超细粉末的制备方法很多,氧化锆的提纯主要有氯化和热分解法、碱金属氧化分解法、石灰熔融法、等离子弧法、沉淀法、胶体法、水...

  氧化锆陶瓷的生产要求制备高纯、分散性能好、粒子超细、粒度分布窄的粉体,氧化锆超细粉末的制备方法很多,氧化锆的提纯主要有氯化和热分解法、碱金属氧化分解法、石灰熔融法、等离子弧法、沉淀法、胶体法、水解法、喷雾热解法等。粉体加工方法有共沉淀法、溶胶一凝胶法、蒸发法、超临界合成法、微乳液法、水热合成法网及气相沉积法等。氧化锆陶瓷材料加工技术取决于材料的结构与性能。对于氧化锆陶瓷材料,由于其硬度高、脆性大的特点,决定了这类材料的加工有别于普通金属材料和有机高分子材料的加工。


  氧化锆陶瓷材料可加工性的影响因素


  材料的力学及物理性能


  通常材料的力学性能是指强度、塑性和刚性。材料的物理性能包括电学的、磁学的、热学的以及化学的行为。陶瓷材料的强度、硬度越高,切削力越大,切削温度越高,刀具磨损快,故其可加工性能差。弹性模量、韧性越高,材料可加工性能越好。材料的热导率、电导率、热胀系数等参数会对材料的不同加工技术产生影响。



  氧化锆陶瓷材料组分及分布


  材料的不同组分、同种组分不同相由于微观结构的差异,有迥异的抵抗变形和断裂的能力。另外,利用弱晶界相制备的可加工纳米复合材料,晶界相的分布对材料的加工质量和加工效率至关重要。


  氧化锆陶瓷材料的结构


  材料在磨削等机加工过程中的各种损伤形式,如晶粒内部的孪晶、滑移和晶粒间微裂,主要由陶瓷材料本身的物理及热力学性能决定,即取决于材料的配方和显微结构。云母玻璃陶瓷的显微硬度与可加工性能与其显微结构参数密切相关,如晶粒的纵横比、结晶度、晶粒的空间排列等是评价材料特性的重要参数。C-hihiroKwai研究表明:显微结构(ct-Si:i Ni和j3-Si3N1的相对含量)、孔尺寸及孑L隙率的大小对Si3N,陶瓷材料的抗弯强度、抗热震性等热力学性能及机加I:性能有显著影响。Si3N.陶瓷根据相含量的不同,湿微结构可分为3种类型:纯颗粒状d—Si3Nt晶粒;颗粒状a-Si:iNl和柱状(3-Si3 Ni结晶体;纯柱状j3-Si3 Ni结晶体。实验表明,纯柱状p-Si3N1结晶体的可加Ii性能最佳。


  氧化锆陶瓷材料加工工艺过程


  实验表明,陶瓷材料的磨削性能不仅取决于材料本身的组分、微观结构(材料特性),同时也随磨削工艺参数及磨削液种类的变化而变化。围绕提高陶瓷材料的加工后表面完整性及加T精度,减少表面微裂纹等缺陷,许多科研工作者开展了大量工艺优化工作,主要集中于:陶瓷材料的切削、磨削机理研究;新型切削、磨削刀具、砂轮的开发应用;切削、磨削液的选择;合理机加工参数(切削、磨削速度,进给壁等)的选择。

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