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如何实现高精密研磨技术?#31995;?#26032;飞跃

日期:2017年2月20日 08:41

  与磨削加工有关的结构陶瓷的材料特性有以下几种。

  (1)硬度高。大多数结构陶瓷的硬度比金属高得多,如氧化铝陶瓷的硬?#20219;?#33707;氏硬度9,碳化硅陶瓷的硬?#20219;?#33707;氏硬度9.2,而贴的莫氏硬度仅为4.5。结构陶瓷的硬度仅次于金刚石的硬度,金刚石的硬?#20219;?#33707;氏硬度10。结构陶瓷有极好的耐磨性。

  (2)抗拉强度σb低,但抗压强度σbc高。结构陶瓷材?#31995;氖导?#24378;度受致密性、杂质及各种缺陷影响。由于结构陶瓷内部存有大量的气孔,其作用相当于裂纹,当其拉伸时,在拉应力作用下, 气孔会使裂纹扩展而导?#32511;?#29943;脆断, 故其抗拉强度低;而在压缩时,由于压应力作用下的气孔不会使裂纹扩展,所以其抗压强度σbc远高于抗拉强度σb。铸铁的σb/σbc为1/3,而陶瓷的σb/σbc为1/10。在各种温度下,结构陶瓷?#30446;?#25289;强度很低,抗弯强度居中,抗压强度很高。

  (3)高脆性、低断裂韧性。结构陶瓷在拉伸时,几乎没有塑性变形,在拉应力作用下产生很小的弹性变形后就直接脆断。

  脆性是结构陶瓷的重要特征,它有极低的断裂韧性KIC。结构陶瓷的KIC仅为钢的1/10~1/100。SiC及Al2O3陶瓷的断裂韧性小,在陶瓷中容易产生龟裂破碎。ZrO2的断裂韧性最大,磨削?#27604;?#26131;形成塑性流动型破碎的混合形式。Si3N4的断裂韧性介于Al2O3与ZrO2之间,磨削时会产生龟裂破损与塑性流动破损的混合形式。

  在高温慢速加载条件下,结构陶瓷晶体滑移系会增多,特别是当组织中有玻璃相时,有些结构陶瓷也会表现出?#27426;?#30340;塑性。塑性开始温度约为0.5Tm(Tm——熔点绝对温度,单位为K)。由于塑性变形温度很高,所以结构陶瓷材料均具有?#32454;?#30340;高温强度。

  (4)高弹性模量。结构陶瓷的弹性模量比金属高得多,因此其受理后的弹性变形很小。由于结构陶瓷受力后的变形极小,所以可用于制作精密系统的零构件。结构陶瓷材?#31995;?#24377;性模量随气孔率和温度的升高而减小。

  (5)与金属相比,陶瓷材?#31995;?#28909;膨胀系数小、热导?#23454;汀?#28909;容量小;随气孔率的增加,其热膨胀系数,导热性及热容量均降低。

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