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改善航亚磨具强度、硬度的小妙招

点击次数:   更新时间:16/07/25 08:50:07     来源:www.hangyajixie.com关闭
  采用粘土—长石—硼玻璃系统为基准陶瓷结合剂。该系统中由于引入了硼玻璃,其耐火度比较低,可以降低结合剂的耐火度,同时由于在结合剂中引入B2O3,在R2O/B2O3摩尔比接近于1时,B2O3中的B将由三价转化为四价,从而使B2O3由[BO3]三角形结构转化为[BO4]四面体结构,[BO4]四面体与[SiO4]四面体联结为三度空间的玻璃网络结构,有利于提高陶瓷结合剂的强度。但是如果结合剂中引入的碱性物质过多或过少时,使R2O/B2O3摩尔比过大或过小,结合剂的强度都会下降。结合剂中R2O/B2O3摩尔比在1~1.4之间,坯体的强度约为15 MPa。结合剂中起催熔作用的各种成份中,加入适量的Li2O或PbO代替Na2O能明显提高结合剂的强度。Li2O加入量在2~3%,PbO加入在3~5%时效果较好。这是由于PbO·2B2O3在熔体中的结构与晶体中的不相同,因此制品在冷却过程中不容易产生析晶现象,使结合剂大部分成为均匀的玻璃相,从而使其强度提高。且Li2O和PbO均有较强的助熔作用,有利于结合剂在烧成温度下熔融,增大了结合剂的反应能力和湿润性,从而增大了烧后制品中结合剂的强度。
  ②添加剂对陶瓷结合剂强度的影响
  在一定粘土、长石、硼玻璃配比的结合剂中,加入不同的添加剂如铝氧粉、石英粉及滑石等对结合剂的强度将产生不同的影响。铝氧粉的加入,增加结合剂的高温粘度,促进结合剂生成高铝硅酸盐玻璃,因此能提高结合剂的强度。但是加入量过多且粒度较粗时,会提高结合剂的耐火度,一般结合剂中Al2O3的含量每增加1%耐火度提高约20℃左右,这会影响结合剂的强度。少量细粒铝氧粉的加入,强度提高比较明显。细粒石英粉的加入,提高结合剂的高温粘度,提高结合剂的耐火度,当SiO2转化为[SiO4]时才有利于提高强度,这时需要有足够的自由氧提供。因此在结合剂配比一定时,加入1~2%石英粉可以略为提高低温烧成陶瓷结合剂的强度,超过3%时还会使强度下降。
  少量的添加物还可以促使结合剂在磨具的烧成过程中产生细小均匀的微晶体,这对提高磨具的强度和硬度,延长磨具的使用寿命非常有利。
  ③结合剂其它性能对陶瓷结合剂强度的影响
  用于低温烧成的陶瓷结合剂由于采用大量不同的催熔原料导致结合剂的流动性不同,流动性过大过小都不利于提高结合剂的强度,试验测试表明,当结合剂的流动在80%~140%时,结合剂的强度比较高。在同样烧成温度下,结合剂耐火度不同,对强度的影响也不同,耐火度低有利于生成液相,使冷却后的结合剂相均匀,从而提高陶瓷结合剂的强度,但是若耐火度过低,烧成温度下易出现流散变形,反而会降低结合剂的强度。
  影响结合剂的强度因素还有结合剂的热膨胀系数,结合剂桥的微观结构等。
  ④结合剂桥的显微结构
  结合剂桥中的微气孔、微裂纹,常常是应力集中的区域。裂纹越长,裂纹越容易扩展,材料强度越低,根据断裂力学理论,要提高结合剂和磨具的强度,必须尽可能消除其中的缺陷和裂纹源。
  结合剂中不均匀及形状不规则的气孔与裂纹的破坏作用一样,因此如果需要大气孔或多气孔,最好通过添加成孔剂实现。
  ⑤烧成工艺
  烧成工艺是决定结合剂中玻璃相量、晶相量、晶粒大小、气孔率及气孔尺寸等的关键。因而对结合剂及磨具的强度的影响也是明显的,因此必须重视和合理制定烧成工艺。
  通过结合剂成分、配方的调整及采用合理的制备工艺,航亚磨具可以达到较高的强度,试验发现,磨具的强度提高达到40%~50%左右,尤其是SiC陶瓷磨具其工作速度可以由由35m/s 提高到50m/s~60m/s。
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