什么是超硬材料的自锐性

2024-05-19 02:33

1. 什么是超硬材料的自锐性

超硬材料的自锐性是指:超硬材料的磨粒磨钝后,磨削力也随之增大、致使磨粒破碎或脱落,重新露出锋利的刃口,此特性称为“自锐性”。
自锐性使磨削在一定时间内能正常进行,但超过一定工作时间后,应进行人工修整,以免磨削力增大引起 振动、噪声及损伤工件表面质量。
比如碳化硅砂轮能磨动硬质合金刀具,就是因为其硬度高但脆性大,崩碎后,晶面上会分裂出新的尖锐的刃口,适用于磨硬而脆的材料,如铸铁、硬质合金。
在磨削过程中,砂轮上锋利的磨粒将逐渐磨钝,切削能力就会降低,因而作用在磨粒上的作用力增大。
当此作用力增大到超过磨料的强度时,磨粒发生破碎,而形成新的磨削刃;当此力超过结合剂的粘结强度时,磨料则从砂轮上自己锐落,落出新的磨粒。
砂轮的这种磨料自行崩碎产生新菱角和及时自行脱落露出新的磨粒以使自己保持锋锐性的能力。称之为:砂轮的自锐性。
砂轮的自锐性在砂轮的磨削过程中有很重要的作用。如此看来都是材料结构的问题,砂轮的材料包括氧化铝及碳化硅,所以是透过合成工艺来达到自锐性,有别于贫铀合金材料本身就具备自锐性特质。
有些物质是由原子组成的,有些是由分子组成的,有些是以根的形式存在,如碳酸根、锰酸根等,根不会以单独的形式存在,他要跟其他原子结合才能存在,就象寄生虫一样,离开其他原子就不存在。
简单来说自锐性就是超硬材料在使用一段时间后自动脱落的性能。

扩展资料:
超硬材料的种类:
1、金刚石,也称钻石,有天然金刚石和人造金刚石两种。金刚石是目前世界上已知的最硬工业材料,它不仅具有硬度高、耐磨、热稳定性能好等特性。
而且以其优秀的抗压强度、散热速率、传声速率、电流阻抗、防蚀能力、透光、低热胀率等物理性能,成为工业应用领域不可替代的新材料,现代工业和科学技术的瑰宝。
2、立方氮化硼聚晶(PCBN)刀具是由许多细晶粒(0.1~100)CBN聚结而成的CBN聚集体的一类超硬材料产品。它除了具有高硬度、高耐磨性外,还具有高韧性、化学惰性、红硬性等特点,并可用金刚石砂轮开刃修磨。
在切削加工的各个方面都表现出优异的切削性能,能够在高温下实现稳定切削,特别适合加工各种淬火钢、工具钢、冷硬铸铁等难加工材料。
刀具切削锋利、保形性好、耐磨性能高、单位磨损量小、修正次数少、利于自动加工,适用于从粗加工到精加工的所有切削加工。PCBN在数控切削行业已得到广泛应用,是一种具有良好发展前景的刀具材料。
3、立方氮化硼(CBN)是硬度仅次于金刚石的超硬材料。它不但具有金刚石的许多优良特性,而且有更高的热稳定性和对铁族金属及其合金的化学惰性。
它作为工程材料,已经广泛应用于黑色金属及其合金材料加工工业。同时,它又以其优异的热学、电学、光学和声学等性能,在一系列高科技领域得到应用,成为一种具有发展前景的功能材料。
参考资料:
百度百科-超硬材料

什么是超硬材料的自锐性

2. 什么是树脂金刚石线

树脂金刚石线是在原有镀铜超细钢丝线上喷涂一种增强耐磨合金、特种树脂和金刚石超微粉的切割线,主要应用于单晶硅、多晶硅、蓝宝石、水晶、陶瓷和半导体材料的切割上,能取代目前碳化硅砂浆法,解决了环境污染。现在国际上以日本和欧洲一些国家技术比较成熟,国内多以仿制为主,技术没有过关,主要反映在切割次数、破断力、疲劳性等指标上。

3. 如何提高金刚石磨具的化学自锐性

目前,金刚石圆锯片刀头的制造在国外普通采用粉末冶金法压制成型工艺。该工艺有几方面不利因素:1)该工艺制造的刀头所用的金刚石要求有较高的品级;2)粉末冶金法压制刀头对胎体配方的设计和工艺要求较严格,否则金刚石脱落现象将非常普遍,从而造成极大的浪费;3)粉末冶金法生产过程会使金刚石产生热损伤影响金刚石原有的性能,并进一步影响锯片的切削性能。
 
  近年来,研究工作者针对某些硬度较高的难加工石材,采用各种手段对制造刀头进行了大量研究,刀头的切削性能有所改善。但刀头中金刚石利用率低的问题仍未得到很好的解决,而且制造成本很高。本文提出了电镀与粉末冶金结合制造金刚石圆锯片刀头的新方法,并针对有关技术问题进行了初步研究和探讨。
  制造方法
  1、 采用电镀方法制取金刚石复合片
  选用1mm厚铜板作为基体,经过除油、清洗后用夹具夹持牢固。夹具将铜板分割为众多的24mm×12mm小块,每个小块表面经复合电沉积金刚石后揭下即成一复合片。
  将铜板作为阴极,通电沉积Ni或Ni-Co金属后,在平放的铜板上均匀撒上一层金刚石(称之为上砂),以小电流密度沉积一定时间后下砂,随后加大电流密度进行加厚镀,在金刚石大部分或全部被沉积金属埋入时,取出夹具,用水清洗干净,从铜板基体上揭下沉积好的复合片,烘干后备用。图2为电镀制造的金刚石复合片的表面形貌。

如何提高金刚石磨具的化学自锐性

4. 类多晶金刚石和多晶金刚石哪种好?

让我来告诉你,
  微晶石是新型的装饰建筑材料,其中复合微晶石称为微晶玻璃复合板材,是将一层3—5mm的微晶玻璃复合在陶瓷玻化石的表面,经二次烧结后完全融为一体的高科技。微晶石在行内称为微晶玻璃陶瓷复合板,它是建筑陶瓷领域中的高新技术,它以晶莹剔透、雍容华贵、自然生长而又变化各异的仿石纹理、色彩鲜明的层次、鬼斧神工的外观装饰效果,以及不受污染、易于清洗、内在优良的物化性能,另外还具有比石材更强的耐风化性、耐气候性而受到国内外高端建材市场的青睐。
  而金刚石是自然界硬度最大的物质,主要用作切割和做装饰品,不过金刚石不耐摔。其实这两者都有各自的优势,在特定的领域都能发挥极大的作用。
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5. 金刚石单晶,聚晶与多晶如何识别

有这么几方面区别:
1. 生产方法上:单晶金刚石是石墨经六面顶压机合成;多晶金刚石是经过爆炸法合成;聚晶金刚石只是把单晶金刚石与结合剂在高温高压下烧结而成的金刚石聚合物。

2. 从微观结构上看:多晶金刚石比单晶金刚石有更多的晶棱和磨削面,在抛光过程中每条晶棱都具有磨削力,并且粗颗粒在磨削过程中会破碎成更小的颗粒脱落,这样既可以保持持续的磨削力,又不易造成划伤。

3. 多晶金刚石所具备的结构优势,使其可以广泛应用于蓝宝石衬底、光学晶体、电子行业等的研磨抛光。


金刚石单晶,聚晶与多晶如何识别

6. 金刚石砂轮树脂 陶瓷 金属 电铸结合剂的区别和特点

金刚石工具的工作层是由金刚石和结合剂组成的,结合剂有树脂结合剂,陶瓷结合剂,金属结合剂等,各有特点。树脂结合剂主要成分是树脂及辅料,与金刚石粉粒混合,经加压加热固化与基体牢固结合而成金刚石工具,此类工具磨削力和磨削热小,自锐性好,不易堵塞,加工效率高,质量好,但其强度低,耐热性差,磨损快,主要用于加工硬质合金,是金刚石工具中使用最多的一种。陶瓷结合剂主要成分是玻料(硅石、硼酸、氧化锌、氧化钡、锂辉石等)、粘土、着色剂、结合剂(糊精、树脂、水玻璃等),与金刚石磨料混合,经成型、高温烧成,与基体牢固结合而成金刚石工具,此类金刚石工具硬度高,脆性大,弹性变形小,耐热性好,自锐性、耐磨性、磨削效率介于树脂和金属之间,主要用于硬质合金、碳化钛、硬质陶瓷等的粗磨、半粗磨和成型加工,由于需要高温,对金刚石性能不利,工艺设备复杂等弊端,此类金刚石工具应用不很普遍。金属结合剂又有烧结、钎焊、电镀等类型之分,烧结是由铜粉、铁粉、镍粉等金属粉末与金刚石颗粒混合,经高温烧结,与基体牢固结合而成金刚石工具,其金刚石把持力好,工作层厚,耐磨耐用,但不够锋利;钎焊金刚石工具是由金属焊剂与金刚石混合,经钎焊而成,金刚石把持力好,耐磨,锋利,通常只能做成一层金刚石,寿命不及烧结的。电镀金刚石工具是用电镀的方法将金刚石与基体牢固结合而成金刚石工具,所镀金属主要是镍及其合金,其金刚石把持力好,可以做单层金刚石,也可以做多层金刚石,工艺过程不用高温,对金刚石性能没有影响,工艺设备相应简单,可以做成型面复杂、精度很高的金刚石工具,这是其它方法所无法比拟的。

7. 多晶金刚石材料刀具一般用于铝合金的加工吗?

1、多晶金刚石简称PCD,此类材料刀具只适用于加工铝、铜及其合金、陶瓷、树脂增强材料、木材、石墨等非金属材料的加工。而难加工的铁素材料则应采用多晶立方氮化硼刀具。
2、但PCD刀具对机床、刀具和夹具的刚性要求较高。
3、根据前述,可以适量提高切削速度和深度,以充分发挥该种刀具的高效性。
4、在使用PCD刀具取代硬质合金刀具时,可适当增大前角。为了使刃口有足够的强度,建议一般使用双重后角,即第一后角较小,第二后角较大,这样可兼顾刃口强度与锋利性。
5、由于金刚石材料本身具有极优越的导热性,在切削铝、铜等材料时,不适用冷却液也能获得理想的加工效果。但如果条件允许,采用水溶性冷却液对延长刀具寿命,进一步改善工件质量会起更好的作用。

多晶金刚石材料刀具一般用于铝合金的加工吗?

8. 金刚石工具中的结合剂是什么?有做金刚石工具好的厂家么?

结合剂是指固结磨具中各类结合剂与磨料粘结的材料.固结磨具通常采用陶瓷、树脂、橡胶、菱苦土四大类别结合剂。
       结合剂按照种类可分为:无机结合剂和有机结合剂。无机结合剂包括陶瓷结合剂,金属结合剂,菱苦土结合剂。有机结合剂包括树脂结合剂,橡胶结合剂。下面来为你介绍详细一下吧。

结合剂的种类:
  按照种类可分为:无机结合剂和有机结合剂。无机结合剂包括陶瓷结合剂,金属结合剂,菱苦土结合剂。有机结合剂包括树脂结合剂,橡胶结合剂。

树脂结合剂
  其本身具有良好的弹性和有抛光作用,形成磨具后,仍具有良好的自锐性,不易堵塞,修整少,而且磨削效率较高,磨削温度较低,磨削的表面光洁度高,所以应用范围十分广泛。与金刚石磨料结合形成树脂结合剂金刚石磨具,经常应用于硬质合金工件、钢基硬质合金工件,以及部分非金属材料的半精磨、精磨等;与树脂结合剂结合形成树脂结合剂立方氮化硼磨具,主要用于高钒高速钢刀具的刃磨和工具钢、模具钢、不锈钢和耐热合金工件的半精磨、精磨等。但树脂结合剂对磨料的把持性较差,耐热性也较差,导致高温磨削下磨具的磨损大,尤其在大负荷磨削时尤为明显,常以采用镀附金属衣磨料来加以改善。

陶瓷结合剂
  此种结合剂对磨料的结合强度优于树脂。形成磨具后,工作表面容屑性能好,所以不易堵塞、切削锋利、磨削效率高,以及热膨胀量小,容易控制加工精度,这些特点有利于磨削过程的平稳进行。在磨具的整形和修整方面,操作起来相对容易,一般用于粗磨、半精磨,以及接触面大的成型磨削等,所以陶瓷结合剂是目前应用日益广泛的一种结合剂。陶瓷结合剂与金刚石磨料结合时的稳定性比较好,在陶瓷结合剂立方氮化硼砂轮领域取得了良好的市场和口碑。陶瓷结合剂与金刚石磨料结合时,难度系数比较大,陶瓷结合剂金刚石砂轮的研发受到了阻碍。河南胜创超硬材料有限公司工程师克服了金刚石的耐热性较差,陶瓷结合剂烧结时必须温度很低等技术难题,工程师率先在国内生产出磨宝石用的陶瓷结合剂金刚石砂轮,并制定了多种砂轮规格,得到了宝石加工领域的青睐。近年研发的磨PCD/PCBN刀具陶瓷结合剂金刚石砂轮、磨金刚石复合片陶瓷结合剂金刚石砂轮等系列陶瓷结合剂金刚石砂轮在市场取得了良好的口碑。

金属结合剂
  包含青铜结合剂和电镀结合剂两大类。电镀结合剂是一种结合强度更高的结合剂,一般将单层或多层磨粒用电镀方法镀在金属基体上,该种结合剂磨具工作表面上单位面积的磨粒数比其它几种结合剂高得多,而且磨粒都裸露出结合剂表面,因而切削锋利,磨削效率高。但受镀层厚度限制,磨具总的使用寿命不高,一般用于特殊用途加工,如成型磨削用磨具、小磨头、套料刀、电镀铰刀、锉刀等。随着技术水平的不断进步,立方氮化硼电镀金属结合剂磨具的应用在日益扩大,特别在加工各种钢类零件的小孔、型腔时更为突出,不仅磨削效率高,经济性好,还可获得较好的形状精度。青铜结合剂磨具是以铜粉、锡粉为主要材料和补充改善其性能的其它材料充分混和,再将磨料加入其中混合均匀,然后置于模具中压制成型,烧结而成。该种磨具的结合剂和磨粒的结合强度高,耐磨性好,磨损小,所以使用寿命长,而且能够保持良好的形状,故能承受较大的负荷。但缺点是自砺性差,表面容易堵塞,发热大,修整也十分困难。主要用于玻璃、陶瓷、石材、建材、混凝土、半导体材料等非金属材料的粗磨、精磨和切割工序,少量用于硬质合金、复合超硬材料的磨削加工,以及成型磨削和各种珩磨、电解磨削等。金刚石工具比较好的厂家我个人觉得是广州金锐了,十多年的厂家咯,好不好还是可以去看看的。

结合剂作用是粘合磨粒,使砂轮成形。常用的有:
1)陶瓷结合剂(代号V或A):性质稳定、成本低,用于大多数砂轮。
2)树脂结合剂(代号S或B):强度高、弹性好、耐热性差(自锐性好),用于薄片砂轮、高速磨削和容易发生磨削烧伤、磨削裂纹的工序(如磨薄壁件、超精磨、磨硬质合金等)。
3)橡胶结合剂(代号R或X):弹性最好。用于无心磨床的导轮、薄片砂轮及抛光砂轮。
4)金属结合剂(代号M或J):多为青铜。强度高、成形性好但自锐性差,主要用于金刚石砂轮。