各种添加剂对低温陶瓷结合剂性能的影响

各种添加剂对低温陶瓷结合剂性能的影响实验纲要◆实验研究背景◆实验研究意义◆实验过程◆实验结果及分析◆实验结论◆致谢

◆陶瓷结合剂磨具被广泛用于机械、汽车制造业、电子行业、建筑业、航空航天等许多行业和领域，其用量在磨具总用量中占50％以上。其中陶瓷结合剂超硬材料加工工具得到发展和应用。◆目前国内外超硬磨料陶瓷磨具大多采用1000℃以下低温烧成。超硬材料陶瓷磨具以结合剂磨耗为主,所以磨具的磨削性能及耐用度较差。

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低温陶瓷结合剂有节约能源，降低烧成燃料成本缩短生产周期提高生产效率提高磨具的外观和内在质量，减少烧成废品可防止磨料性能因高温作用而产生的性能劣化等优势。研究背景研究意义

低温陶瓷磨具生产中容易产生的一些问题：磨具坯体的强度差、磨具强度、硬度不易控制，不易生产高硬度的磨具；因此为了改善结合剂本身性能可以通过研究添加剂对低温陶瓷结合剂性能的影响近而改善低温陶瓷结合剂性能，提高磨具的强度韧性、耐磨性。实验过程一本实验使用以粘土-长石-硼玻璃系统基础结合剂，选定的低温陶瓷结合剂：粘土、长石、硼玻璃配比30:20:50，添加剂选择三种分别为氧化铅、氧化锌、硼酸。研究三种添加剂单次添加量分别为3℅6℅9℅12℅时对基础结合剂耐火度和结合剂抗折强度的影响基础结合剂和添加剂的选定：实验过程二粘土混合过筛混均匀基础结合剂氧化铅硼酸氧化锌混合、加粘结剂成型、干燥、烧成测洛氏硬度测抗折强度三角锥成型、干燥测耐火度长石硼玻璃实验流程图：实验过程三

实验操作内容配制糊精液→计算结合剂添加量→制定升温曲线→制作耐火锥、耐火台→干燥→测耐火度→压制试样条→制定烧结曲线→烧结→抗折强度强度的测试。实验过程四编号基础结合剂氧化铅%氧化锌%硼酸%12345100100100100100036912036912036912表一：结合剂中基础结合剂与添加剂的质量百分数（%）计算添加剂各量的多少：实验过程五：耐火度的测定耐火度测定升温曲线制作耐火锥、耐火台→干燥→按上图升温曲线烧烧成→观察锥倒情况并记录相应数据实验过程六：抗折强度的测定一组1-31-41-53-5二祖1-23-13-23-33-4三组1-12-13-12-22-32-42-5组类结合剂编号为制定石条烧成曲线依据耐火度不同将结合剂分为三组烧成：小石条标准：6㎜×6㎜×28㎜密度：2.38g∕㎝3计算得每个小石条质量M=2.4g从已混好的试样结合剂中各称取2.4g，做15种石条，每样石条制作4个→混料→压制成型→干燥→按下图烧成曲线烧成→取出后测定抗折强度并记录相关数据石条烧成曲线实验结果一氧化铅实验结果二氧化锌实验结果三硼酸实验分析一分析添加剂对低温陶瓷结合剂性能的影响◆氧化铅：PbO作为助熔材料引入结合剂，PbO本身的耐火度就较低，并且PbO和SiO2在较低的温度下会生成固溶体，而这种固溶体的熔点更低进一步起到助熔作用，因此，PbO的加入会显著降低结合剂的耐火度。硼酸：B2O3的熔点很低，为460℃，硼可以与陶瓷中的SiO2形成熔点较低的玻璃体。但是有资料表明，结合剂中B2O3含量的增加，结合剂的耐火度不会一直降低，反而有可能升高，当含量低时，结合剂的耐火度也可能很低。在基础结合剂中就有硼玻璃的加入，已提供一定量的B2O3，所以对研究B2O3的加入对结合剂耐火度的影响，要综合考虑各种因素的影响。氧化锌：氧化锌的加入在一定程度上增加了结合剂的耐火度但影响不大。实验分析二分析添加剂对低温陶瓷结合剂抗折强度的影响

◆氧化铅：适量的PbO的加入可以提高结合剂中玻璃相的含量，增强结合剂对磨粒的把持力，从而达到增加强度的目的；过多时，液相量过多，这就会使磨具在磨削高温的条件下发生变形、发泡等问题，而降低磨具的强度。硼酸：B2O3作为网络形成体，能够使网络结构更加致密，提高网络的联接强度，使结合剂自身的强度得到提高，从而也可提高磨具的整体强度；但是B2O3的加入量过多时，会使结合剂的热膨胀系数增大，导致结合剂和磨粒之间不能有效地结合，即降低了结合强度。氧化锌：在高温条件下，ZnO和硼形成硼锌玻璃，添加适量的ZnO，可增大陶瓷结合剂的碱用量，起到很好的助熔作用，可促使液相产生，大幅度降低陶瓷结合剂的熔融温度，而且能够改善对磨粒的润湿性，促使结合剂与磨粒有力的结合，从而提高抗折强度。实验结论氧化铅的加入显著降低了结合剂得耐火度，适量的氧化铅可以提高结合剂的抗折强度。氧化锌的加入在一定程度上增加了结合