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造孔剂含量对树脂CBN砂轮性能的影响

来源：江西玉宝钻石工具发布时间：2018-08-03 点击量：3146

气孔控制对于树脂CBN砂轮具有特殊的意义。树脂结合剂中的气孔可在烧结中自然形成，也可人为造孔，通过造孔材料加入方量的调整可以调控砂轮的气孔率。

树脂砂轮

孙家森等[35]分别采用核桃壳粉、石墨、NH4Cl、CaCO3作为造孔剂，实验结果表明，核桃粉作为造孔剂时，孔型呈长条状，造孔不理想；石墨造孔时，砂轮中片尺寸变化大，气孔不均匀；NH4Cl造孔时，为达到造孔效果，用量较大，不利于控制试砂轮片整体性能；CaCO3造孔，孔型规则，气孔分布均匀[9]。因此，CaCO3是最理想的造孔剂。
CaCO3的造孔机理为，在温度高于800℃时，CaCO3发生分解反应：
CaCO3→CaO+CO2
分解生成的气泡冷却后以气孔的形式存在于结合剂中，适宜的升温工艺，能够实现较好的造孔效果。
测得到各试样的气孔率、抗折强度列于表3.23。

试样编号

加入量(wt%)

气孔率(vol%)

抭折强度(MPa)

6^#

7^#

8^#

0

0.5

1

7.63

38.80

49.37

62.6

39.00

30.04

从表3.23可以看出，CaCO3含量从0增加到1wt%，气孔率从7.63%增加到49.37%，说明CaCO3的造孔效果显著；抗折强度随着造孔剂的含量增加急剧降低，从62.6MPa降到30.04MPa，可见加入造孔剂后对砂轮片抗折强度影响很大。这是因为，相同大小的截面积上气孔多，结合剂与磨料所占面积就相应变小。由于起粘结作用的主要为陶瓷结合剂，在结合剂对磨料把持能力不变的情况下，气孔增多必然导致抗折强度下降。
另外，CaCO3造孔剂的加入对陶瓷结合剂的强度也有影响，适量的CaCO3虽然能增加结合剂强度，但是，由于CaCO3是在砂轮烧成阶段加入的，烧成温度在800℃，此温度结合剂粘度大，Ca+不能充分进入结合剂内部的Si-O-B-O-Al-O网络，CaO以晶态形式存在，不但不会使结合剂强度提高，反而会降低。
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