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陶瓷化學(xué)機(jī)械加工介紹

目前還沒有商業(yè)化的專用陶瓷機(jī)械加工的工藝及設(shè)備,大多是利用金剛石工具加工的設(shè)備,僅僅改換磨料而實(shí)現(xiàn)的
        為了避免堅(jiān)硬磨料對(duì)陶瓷加工面所造成的損傷,有關(guān)學(xué)者對(duì)化學(xué)機(jī)械加工產(chǎn)生了興趣。其基本思想是將化學(xué)作用與機(jī)械作用結(jié)合在一起,化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生較軟的化合物或形成低熔點(diǎn)的共晶體,在機(jī)械作用下快速去除,由于去除力很小,沒有反應(yīng)的基體不會(huì)受到損傷。磨粒與工件的微觀凸峰相接觸,在一定壓力作用下,工件凸峰刺入磨粒,產(chǎn)生高溫高壓,激活了兩者之間的化學(xué)反應(yīng),隨著磨粒與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),反應(yīng)的產(chǎn)物被磨粒帶走。該工藝過程的關(guān)鍵是選擇合適的磨料,即保證磨粒與工件之間能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生較軟的化合物或形成低熔點(diǎn)的共晶體。通過控制壓力和滑動(dòng)速度可方便地實(shí)現(xiàn)工藝過程的控制。


 
        目前的工藝數(shù)據(jù)表明,陶瓷精加工(拋光、研磨)氧化鋯、氮化硅、碳化硅最合適的磨料是三氧化二鉻,加工三氧化二鋁最合適的磨料是二氧化硅。Si3 N4、SiC同Cr2 03作用產(chǎn)生CrN和CrSiz;氧化鋁作用則是形成低熔點(diǎn)的氧化鋁·2Si02莫來石晶體。
 
        目前還沒有商業(yè)化的專用化學(xué)機(jī)械加工的工藝及設(shè)備,大多是利用金剛石工具加工的設(shè)備,僅僅改換磨料而實(shí)現(xiàn)的。由于要激活固相反應(yīng),需要在磨粒與工件凸峰之間產(chǎn)生壓力,因而懸浮磨料的拋光工藝僅改換磨料,加工效率低于金剛石磨料。原因在于化學(xué)反應(yīng)較弱,因而需要對(duì)工藝裝置進(jìn)行一定的改造。如增強(qiáng)磁磨粒拋光的磁場強(qiáng)度,設(shè)計(jì)專用的拋光工具頭等。到目前為止,化學(xué)機(jī)械拋光任意形狀的表面,還沒有合適的工藝裝置,特別是內(nèi)腔表面的拋光,有待于深入研究開發(fā)。


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本文“陶瓷化學(xué)機(jī)械加工介紹”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時(shí)間:2019-03-16 14:58:12
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