摘要 通過改善結(jié)合劑的耐火度、流動(dòng)性、強(qiáng)度，試制出用于低溫?zé)?1000℃以下)的低熔結(jié)合劑。該結(jié)合劑的強(qiáng)度和制作成的試塊的硬度都比較高。
　　ABSTRACT By improving the refractoriness，flowability，and strength of bonds．we have trial-produced Low-meltingbond sample block in Low-temperature sintering．The strength of bond and the hardness of sample block produced are all high-er．
　　主題詞 SiC磨具 低溫?zé)?低熔結(jié)合劑 結(jié)合劑的強(qiáng)度和硬度
　　KEYWORDS SiC abrasive products Low-temperature sintering Low-melting bond the strength and hardness of bond
　　1 引言
　　陶瓷結(jié)合劑制造的磨具廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)，許多重要的機(jī)器零件都要進(jìn)行磨加工。如噴汽發(fā)動(dòng)機(jī)，水壓汽輪機(jī)，一般用螺旋漿，軸承部件等。在這些零件的加工中陶瓷結(jié)合劑磨具都發(fā)揮了很好的作用。
　　但是以往的陶瓷磨具大都采用1300℃左右的高溫?zé)伞伤脮r(shí)間長(zhǎng)，能量消耗大。而且對(duì)SiC磨具來說，高溫?zé)筛哂捕炔糠秩菀桩a(chǎn)生“黑心”。為避免“黑心”產(chǎn)生常采用酸堿比較大的燒結(jié)結(jié)合劑，這時(shí)為達(dá)到必要的高硬度，必須引入大量的結(jié)合劑，這又將導(dǎo)致磨具組織緊密，磨具磨削時(shí)粉塵大，磨削性能不好。且磨具的硬度難以控制。如果采用低溫?zé)桑粌H可以彌補(bǔ)上述不足，而且還具有節(jié)約能源，加快窯的周轉(zhuǎn)率，延長(zhǎng)耐火物及窯的使用壽命、減少磨具外觀斑點(diǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn)…。但目前低溫?zé)稍趪?guó)內(nèi)磨具行業(yè)應(yīng)用甚少，主要原因在于低溫?zé)赡ゾ卟灰走_(dá)到較高的磨具強(qiáng)度和硬度。
　　本課題即是試制出一種低熔陶瓷結(jié)合劑，實(shí)現(xiàn)磨具的低溫?zé)?燒成溫度在1000℃以下)，且結(jié)合劑的強(qiáng)度較高，用該結(jié)合劑制作的“8”字塊的硬度也較高。
　　2試驗(yàn)方案的確定
　　本試驗(yàn)主要采用含硼的粘土—長(zhǎng)石—硼玻璃類結(jié)合劑，外加少量礦物添加劑。由于硼玻璃是一種強(qiáng)催熔劑。在結(jié)合劑中引入一定量的B2O3，可以顯著降低結(jié)合劑的耐火度，增大結(jié)合劑的高溫流動(dòng)性和濕潤(rùn)性。且在控制合適的原料配比時(shí)，B將由三價(jià)轉(zhuǎn)化為四價(jià)， B2O3則由[BO3]三角形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為[BO4]四面體結(jié)構(gòu)。 [BO4]四面體與[SiO4]四面體聯(lián)結(jié)為三度空間的玻璃網(wǎng)絡(luò)．從而可提高磨具的強(qiáng)度[2]。適量的添加物可以提高結(jié)合劑對(duì)磨粒的濕潤(rùn)性及結(jié)合劑的流動(dòng)性，改善結(jié)合劑與磨粒之間的連結(jié)作用。
　　本課題主要是通過改變結(jié)合劑的成份、配比．研制出一種結(jié)合劑，結(jié)合劑的化學(xué)成份范圍如表1所示。
　　該結(jié)合劑的強(qiáng)度比較高，結(jié)合劑的耐火度低，用該結(jié)合劑制作的SiC“8”字塊硬度比較高。
　　試驗(yàn)中的測(cè)試項(xiàng)目有結(jié)合劑的耐火度、流動(dòng)性，及 “8”字塊的強(qiáng)度與硬度。
　　
　　3 試驗(yàn)過程及結(jié)果
　　試驗(yàn)過程分為結(jié)合劑配劑、結(jié)合劑性能測(cè)試、配方調(diào)整、砂輪制作及性能測(cè)試四個(gè)階段進(jìn)行的。
　　3．1 測(cè)定結(jié)合劑的耐火度及流動(dòng)性
　　首先配制幾種結(jié)合劑：V1為未加添加劑，U加入了添加劑，V3與V2原料種類相同，也加入了添加劑，只是各組成配比不同。然后制作成三角錐，在耐火度爐內(nèi)測(cè)定其耐火度；并制作成φ15×15的試樣，隨“8”字塊一塊燒成到950℃，自然冷卻到室溫測(cè)定其流動(dòng)性。測(cè)定結(jié)果如表2所示。
　　
　　3．2制作并測(cè)試“8”字塊的強(qiáng)度及硬度
　　選用GCl20 #作磨料。結(jié)合劑用量為21％，成型密度r=2．1g/cm3。按陶瓷磨具生產(chǎn)工序進(jìn)行混料、成型、干燥和燒成。制作成“8”字塊試樣。最終燒成溫度為950℃。強(qiáng)度測(cè)定是在液壓萬(wàn)能拉力試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，硬度是用JS32型順控?cái)?shù)顯噴砂硬度計(jì)測(cè)定的。結(jié)果如表3所示。
　　
　　3．3 不同結(jié)合劑用量時(shí)，結(jié)合劑強(qiáng)度及“8”字塊硬度值
　　對(duì)每種結(jié)合劑取不同的用量．在相同的成型密度時(shí)，測(cè)定“8”字塊的強(qiáng)度與硬度值，發(fā)現(xiàn)V2效果最好。
　　表4 V2結(jié)合劑取不同用量時(shí)，“8”宇塊的強(qiáng)度、硬度值如成型密度r=2．15g／cm3時(shí)，V2取不同用量，試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。
　　
　　3．4 為進(jìn)一步驗(yàn)證，取結(jié)合劑V2制作成P200×22×32的砂輪進(jìn)行回轉(zhuǎn)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)速度為80m／s時(shí)保持0．5分鐘不破裂。試驗(yàn)時(shí)由于生產(chǎn)條件的限制．只能生產(chǎn)r=1．759／cm3的砂輪，其性能如表5。
　　
　　4 結(jié)論
　　通過試驗(yàn)得出如下結(jié)論：
　　(1)用于低溫?zé)傻牡腿劢Y(jié)合劑可以達(dá)到較高的強(qiáng)度。
　　(2)對(duì)于合適的結(jié)合劑V2，通過調(diào)整結(jié)合劑用量，可以得到不同硬度的磨具，且無“黑心”、“發(fā)泡’’現(xiàn)象。
　　(3)結(jié)合劑的耐火度低，實(shí)現(xiàn)了磨具的低溫?zé)伞?br />　　 參 考 文 獻(xiàn)
　　1 黃秉麟、伍瑾琛等編著．陶瓷磨具制造．機(jī)械工業(yè)委員套機(jī)床工具工業(yè)局出版，1987.8
　　2 西北輕工業(yè)學(xué)院主編．玻璃工藝學(xué).輕工業(yè)出版社，1982．5