各種添加劑對低溫陶瓷結(jié)合劑性能的影響

各種添加劑對低溫陶瓷結(jié)合劑性能的影響實驗綱要◆實驗研究背景◆實驗研究意義◆實驗過程◆實驗結(jié)果及分析◆實驗結(jié)論◆致謝

◆陶瓷結(jié)合劑磨具被廣泛用于機械、汽車制造業(yè)、電子行業(yè)、建筑業(yè)、航空航天等許多行業(yè)和領(lǐng)域，其用量在磨具總用量中占50％以上。其中陶瓷結(jié)合劑超硬材料加工工具得到發(fā)展和應(yīng)用?！裟壳皣鴥?nèi)外超硬磨料陶瓷磨具大多采用1000℃以下低溫?zé)伞３膊牧咸沾赡ゾ咭越Y(jié)合劑磨耗為主,所以磨具的磨削性能及耐用度較差。

◆

低溫陶瓷結(jié)合劑有節(jié)約能源，降低燒成燃料成本縮短生產(chǎn)周期提高生產(chǎn)效率提高磨具的外觀和內(nèi)在質(zhì)量，減少燒成廢品可防止磨料性能因高溫作用而產(chǎn)生的性能劣化等優(yōu)勢。研究背景研究意義

低溫陶瓷磨具生產(chǎn)中容易產(chǎn)生的一些問題：磨具坯體的強度差、磨具強度、硬度不易控制，不易生產(chǎn)高硬度的磨具；因此為了改善結(jié)合劑本身性能可以通過研究添加劑對低溫陶瓷結(jié)合劑性能的影響近而改善低溫陶瓷結(jié)合劑性能，提高磨具的強度韌性、耐磨性。實驗過程一本實驗使用以粘土-長石-硼玻璃系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)合劑，選定的低溫陶瓷結(jié)合劑：粘土、長石、硼玻璃配比30:20:50，添加劑選擇三種分別為氧化鉛、氧化鋅、硼酸。研究三種添加劑單次添加量分別為3℅6℅9℅12℅時對基礎(chǔ)結(jié)合劑耐火度和結(jié)合劑抗折強度的影響基礎(chǔ)結(jié)合劑和添加劑的選定：實驗過程二粘土混合過篩混均勻基礎(chǔ)結(jié)合劑氧化鉛硼酸氧化鋅混合、加粘結(jié)劑成型、干燥、燒成測洛氏硬度測抗折強度三角錐成型、干燥測耐火度長石硼玻璃實驗流程圖：實驗過程三

實驗操作內(nèi)容配制糊精液→計算結(jié)合劑添加量→制定升溫曲線→制作耐火錐、耐火臺→干燥→測耐火度→壓制試樣條→制定燒結(jié)曲線→燒結(jié)→抗折強度強度的測試。實驗過程四編號基礎(chǔ)結(jié)合劑氧化鉛%氧化鋅%硼酸%12345100100100100100036912036912036912表一：結(jié)合劑中基礎(chǔ)結(jié)合劑與添加劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（%）計算添加劑各量的多少：實驗過程五：耐火度的測定耐火度測定升溫曲線制作耐火錐、耐火臺→干燥→按上圖升溫曲線燒燒成→觀察錐倒情況并記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)實驗過程六：抗折強度的測定一組1-31-41-53-5二祖1-23-13-23-33-4三組1-12-13-12-22-32-42-5組類結(jié)合劑編號為制定石條燒成曲線依據(jù)耐火度不同將結(jié)合劑分為三組燒成：小石條標(biāo)準(zhǔn)：6㎜×6㎜×28㎜密度：2.38g∕㎝3計算得每個小石條質(zhì)量M=2.4g從已混好的試樣結(jié)合劑中各稱取2.4g，做15種石條，每樣石條制作4個→混料→壓制成型→干燥→按下圖燒成曲線燒成→取出后測定抗折強度并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)石條燒成曲線實驗結(jié)果一氧化鉛實驗結(jié)果二氧化鋅實驗結(jié)果三硼酸實驗分析一分析添加劑對低溫陶瓷結(jié)合劑性能的影響◆氧化鉛：PbO作為助熔材料引入結(jié)合劑，PbO本身的耐火度就較低，并且PbO和SiO2在較低的溫度下會生成固溶體，而這種固溶體的熔點更低進一步起到助熔作用，因此，PbO的加入會顯著降低結(jié)合劑的耐火度。硼酸：B2O3的熔點很低，為460℃，硼可以與陶瓷中的SiO2形成熔點較低的玻璃體。但是有資料表明，結(jié)合劑中B2O3含量的增加，結(jié)合劑的耐火度不會一直降低，反而有可能升高，當(dāng)含量低時，結(jié)合劑的耐火度也可能很低。在基礎(chǔ)結(jié)合劑中就有硼玻璃的加入，已提供一定量的B2O3，所以對研究B2O3的加入對結(jié)合劑耐火度的影響，要綜合考慮各種因素的影響。氧化鋅：氧化鋅的加入在一定程度上增加了結(jié)合劑的耐火度但影響不大。實驗分析二分析添加劑對低溫陶瓷結(jié)合劑抗折強度的影響

◆氧化鉛：適量的PbO的加入可以提高結(jié)合劑中玻璃相的含量，增強結(jié)合劑對磨粒的把持力，從而達到增加強度的目的；過多時，液相量過多，這就會使磨具在磨削高溫的條件下發(fā)生變形、發(fā)泡等問題，而降低磨具的強度。硼酸：B2O3作為網(wǎng)絡(luò)形成體，能夠使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加致密，提高網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接強度，使結(jié)合劑自身的強度得到提高，從而也可提高磨具的整體強度；但是B2O3的加入量過多時，會使結(jié)合劑的熱膨脹系數(shù)增大，導(dǎo)致結(jié)合劑和磨粒之間不能有效地結(jié)合，即降低了結(jié)合強度。氧化鋅：在高溫條件下，ZnO和硼形成硼鋅玻璃，添加適量的ZnO，可增大陶瓷結(jié)合劑的堿用量，起到很好的助熔作用，可促使液相產(chǎn)生，大幅度降低陶瓷結(jié)合劑的熔融溫度，而且能夠改善對磨粒的潤濕性，促使結(jié)合劑與磨粒有力的結(jié)合，從而提高抗折強度。實驗結(jié)論氧化鉛的加入顯著降低了結(jié)合劑得耐火度，適量的氧化鉛可以提高結(jié)合劑的抗折強度。氧化鋅的加入在一定程度上增加了結(jié)合