有机醇质量浓度对Si3N4陶瓷磨削过程的影响

磨削液质量浓度对磨削过程的使用效果和应用成本具有很大的影响.对摩擦学性能、黏度、热容3个参数进行研究,探讨有机醇磨削液质量浓度改变对Si3N4陶瓷磨削性能的影响.试验结果表明:在切磨过程中,可以选用质量浓度较低的磨削液;而对于平磨和外圆磨削等,宜选用质量浓度较高的磨削液.     

基于纤维方向的C/SiC复合材料端面磨削实验研究

采用小直径金刚石砂轮对气相渗硅反应烧结工艺(Gaseous Si Infiltration,GSI)方法制备的C/Si C复合材料进行了端面磨削实验研究,探究了不同纤维方向的磨削性能,讨论了磨削用量对磨削力和磨削表面粗糙度的影响规律,采用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)对磨削表面形貌进行观测,分析了磨削损伤和磨削加工机理。结果表明:C/Si C复合材料不同纤维方向磨削性能不同,正常纤维方向磨削力最大,粗糙度最小;纵向纤维方向磨削力最小,粗糙度最大。材料以脆性断裂形式去除,磨削面损伤主要为纤维断裂、分层,Si C基体微裂纹,界面层失粘。通过理论分析推测碳纤维层主要作用是减弱微裂纹扩展程度和改变微裂纹扩展方向。     

盘形圆弧砂轮曲面磨削几何模型

砂轮外形、加工轨迹、运动轴组合方式、工件摆放方式等的差异都会引起曲面磨削加工模型的变化,加工几何模型是实施曲面磨削首要解决的问题。建立盘形圆弧砂轮的几何模型,通过磨削点法向量匹配,建立工件点和砂轮点的一一映射关系,经过坐标变换可以得到相应的刀具运动轨迹,用于磨削加工。形成统一的盘形砂轮曲面磨削几何模型,并给出刀具运动轨迹的计算流程。该磨削模型适用范围广,有效解决了多种曲面磨削过程的刀具轨迹生成问题,实现了高精度的曲面磨削加工。     

高陡度非球面磨削亚表面损伤深度规律

具有高陡度非球面特性的光学元件可以明显改善光学系统的空气动力学性能,从而提升和优化系统综合性能。磨削加工方法可以作为此类元件的前期加工工序,而磨削难免会造成零件的亚表面损伤,且在这种高陡度非球面磨削加工中磨削参数是实时变化的,造成整个工件亚表面损伤深度不一致。针对这种情况,建立亚表面损伤预测模型,并结合半球形砂轮磨削的特点,通过理论计算预测非球面磨削亚表面损伤深度分布规律。在此基础上,以热压多晶氟化镁平面为对象进行模拟参数实验,通过磁流变抛斑点法得到各组参数下亚表面损伤深度情况,结果显示损伤深度范围在12.79μm~20.96μm之间,且沿试件半径方向由内向外呈增大趋势,结果与预测模型相吻合。     

塑性状态下光学及电子镜面的亚纳米级精密磨削

本文讲述了由PC机控制的多用途超精机床(MPUMT)的设计及光学镜平滑表面的加工。已研制出的机床可用于磨削、切削、研磨或抛光塑性状态下的硬脆材料。作为建立新的加工系统的关键部分,采用了大型磁致伸缩调节器(GMA),在没有放大器元件的情况下,它具有大功率的输出和大于压电陶瓷调节器几倍的纳米级的位移。切削DOC的深度和控制塑性状态过程的微塑性区域能够被调节器设置为具有高于1nm的精度,并能用金刚石磨削砂轮研磨。在当前研究中所用到的镜为多晶体、非晶体,也有加固玻璃。磨削实验的结果表明,已研制出来的超精机床能够实现对塑性状态下的玻璃和陶瓷材料的加工。材料特性参数和微裂纹之间的关系已被检测到,适用于大多数被研究玻璃的脆性到塑性磨削方式的转换已经确定。运用AFM、SEM和ZYGO对磨削表面进行了分析,例如BK7和TRC5(新材料;加固玻璃)的磨削表面分别具Ra=0.15nm和Ra=0.32nm的表面粗糙度。     

平面磨削精度控制的一种方法

分析了利用砂轮周边进行平面磨削加工产生形状误差的原因之一。即待加工表面的形状变化引起磨削力的变化,从而引起工艺系统的弹性变形的变化,这种变形最终导致工件产生形状误差。提出了解决这一问题的技术途径和方法,即将待加工表面分解成若干小块,对每一小块根据其形状进行分析,找出其磨削力的变化规律,然后用程序控制工件速度,从而保持磨削力近似不变,并总结了应用该方法的步骤。举例说明了应用该方法所取得的结果是:磨削平面的精度提高到原来的5倍,加工时间缩短到约为原来的一半。     

一种有机膨润土润滑脂的性能研究

以有机膨润土、HVI400矿物基础油、添加剂和极性助分散剂为原料,实验研究一种有机膨润土润滑脂,较详细地考察了极性助分散剂、添加剂及制备工艺（搅拌速度、搅拌时间、研磨次数）对膨润土润滑脂性能的影响.实验结果表明极性助分散剂采用丙酮时制备的膨润土润滑脂性能良好;液态添加剂比固体添加剂的效果好;制备工艺对膨润土润滑脂的性能有一定影响.采用15%有机膨润土稠化剂和85%HVI400矿物基础油,以2%-4%丙酮作极性助分散剂,添加0.5%抗氧剂、0.5%防锈剂、1%油性剂和4%极压抗磨剂,制备工艺为快速搅拌30 min,研制出一种性能良好的极压膨润土润滑脂,该润滑脂具有良好的高温性、胶体安定性、机械安定性、防锈性、抗水性和极压抗磨性.     

新型含N杂环化合物用作润滑油添加剂的多效性能

考察了一种新型含N杂环化合物用作润滑油添加荆时的多效性能.合成了该新型含N杂环化合物,利用元素分析、傅立叶红外光谱和核磁共振波谱对该化合物结构进行了表征,又通过热重试验、四球试验、抗氧化试验以及铜片腐蚀试验考察了其热稳定性及作为润滑油添加剂对润滑油的抗磨及抗氧抗腐性能的影响.结果表明:加入1%的该添加剂后磨斑直径较基础油降低30%～50%,高温氧化的热失重温度较T202提高约20～25℃,且具有较好的抗腐蚀性能.因此,该新型含N杂环化合物用作润滑油添加剂时具有高热稳定性、抗磨、抗氧及抗腐等多效性能.     

用声发射信号和改进的BP神经网络预测磨削表面粗糙度

针对磨削表面粗糙度传统BP（Back Propagation）神经网络模型在线预测时存在预测精度低、误差大等问题,以磨削声发射信号的RMS值、FFT值、标准差、方差和偏斜度5参量为输入单元,建立了三层BP神经网络来预测磨削表面粗糙度,并应用附加动量法和自适应学习速率法对其进行了改进。通过仿真优化了隐层单元数,利用模型对磨削加工10个频段的声发射信号样本进行优选,确定将300400kHz的声发射（Acoustic Emission,AE）信号作为表面粗糙度预测模型学习样本频段。实验结果显示：改进后的BP预测模型与传统BP模型相比,具有收敛速度快、预测精度高的特点,相对误差可控制在8.66%以内。     

Si3N4和CCr15对巴氏合金摩擦副的摩擦磨损性能研究

在UMT-3摩擦磨损试验机上,将Si3N4、CCr15分别与巴氏合金进行了摩擦磨损试验,并利用扫描电镜和X射线能谱仪观察巴氏合金的磨损表面,探讨其磨损机理,为Si3N4-巴氏合金新型陶瓷轴承的实际应用提供理论依据.结果表明:载荷相同时,Si3N4-巴氏合金的平均摩擦因数和磨损率比CCr15-巴氏合金低;随着载荷的增加,Si3N4-巴氏合金的摩擦因数先升后降,波动幅度明显小于CCr15-巴氏合金;载荷为10N时,Si3N4-巴氏合金摩擦因数达到最大值0.13,在15N时达到最小值0.04;摩擦副整体磨损率较低,巴氏合金的磨损率随载荷增大而增大,平均为10-6 mm3/(N-m).在Si3N4-巴氏合金摩擦表面同时存在陶瓷氧化物润滑膜和金属磨屑,共同起到了润滑减摩的作用.Si3N4-巴氏合金作为陶瓷轴承的配合材料,具有比传统轴承更好的摩擦磨损性能,具有广阔的应用前景.     

高硬再制造表面强化层的加热切削研究

应用高性能硬质合金、陶瓷刀具和CBN刀具对常温条件下难以加工的高硬堆焊材料进行加热切削试验。试验结果表明：尽管加热条件下冲击效应降低,但CBN刀具仍然破损严重;陶瓷刀具虽然也无法实现理想的切削,但切削过程中刀具破损模式从崩碎式失效转变为磨损失效;3种刀具中高性能硬质合金应用效果最佳,其最佳参数条件下,一个切削里程后刀面VB值仅为0．3mm,试验过程中,刀具磨损随表面加热温度、切削速度、切削深度的提高而增大,但随进给量取值的增大而减小,其中切削速度对刀具VB值的影响最大,而进给量和削切深度对刀具VB值的影响较小。综合分析还表明：试验中刀具磨损速率仍然受刀具红硬性极限的限制。     

硬脆材料的缓进给半塑性化磨削

分析了用缓进给方法实现硬脆材料半塑性化磨削的机理，提出了衡量半塑性化磨削效果的破碎率指标，介绍了实验方法和实验结果，对实验结果进行了分析比较。实验结果表明，在普通磨床上可实现硬脆材料的半塑性化磨削，采用缓进给磨削方法可以显著地提高半塑性化磨削的效果。     

十二烷基硫酸钠对聚磷酸铵超细粉碎的影响

为满足抑爆、灭火等要求，必须对灭火、阻燃介质聚磷酸铵进行超细粉碎。为得到能满足抑爆需要的聚磷酸铵超细粉体，通过选十二烷基硫酸钠作助磨剂，采用超音速气流超细粉碎，分析并讨论了在限定条件下，不同质量分数十二烷基硫酸钠对粉体超细化的影响。确定出助磨剂最佳使用质量分数为0．3％，制得的粉体粒径主要分布在3～7μm，粉体比表面积达到普通ABC干粉灭火剂的6倍，满足抑爆要求。     

回转形薄壁零件砂带磨削的参数选择及精度控制

通过实验分析了带轮磨削过程中切削力和切削深度之间的关系,从提高切削效率和强度出发,选择优化切削参数,建立了切削参数数学模型;提出了控制回转形薄壁零件磨削精度的加工方法     

三维石英纤维增强氮化物基复合材料的烧蚀性能及显微结构

采用先驱体转化法制备了三维石英纤维增强氮化物基复合材料(3D SiO2f/Si3N4-BN),用等离子射流烧蚀方法研究了复合材料的烧蚀性能,运用扫描电镜及能谱仪对烧蚀表面微观形貌进行了观察和分析。结果表明氮化物基复合材料在高压高热流等离子体烧蚀下线烧蚀率为0.91mm/s,石英纤维熔融并被吹除带走了大量的热量,熔融层抑制了基体的机械剥蚀。基体由于强度高、升华温度高,延缓了熔融层的吹除,表明氮化物基复合材料是一种良好的耐高温烧蚀透波材料。     

光栅过滤法测试陶瓷磨削表面残余应力

采用表面形貌技术对陶瓷磨削表面残余应力进行测试研究,对表面粗糙度曲线经过数据截取、滤波以及规范化处理后可得到表面挠度曲线,认为,此方法与X射线衍射法相比测试结果较接近,是测试残余应力的有效方法;其数据处理过程是保证测试精度的关键;挠度变化是个渐变的过程。     

高温结构陶瓷精密磨削塑性变质层的物理模型

用透射电镜观察发现了磨削表面微晶和非晶层的过渡行为。采用物相分析和Ｘ射线衍射谱线分析证实了变质层中微晶的存在，通过能谱分析确定了非晶层的化学成分，应用硅酸盐物理化学中的相平衡理论，在对玻璃相结构进行量化分析的基础上，研究证实了Ａｌ２Ｏ３陶瓷表面变质层是由微晶和玻璃态化合物组成的塑性变质层。在此基础上，建立了陶瓷镜面磨削塑性变质层的物理模型，并用微刃切削理论解释了表面晶粒的碎化机理。     

烧结助剂对热压SiCw/Si3N4复合材料性能的影响

本文通过热压的方法分别制得以Ｙ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３和Ｙ２Ｏ３－Ｌａ２Ｏ３为烧结助剂的ＳｉＣｗ／Ｓｉ３Ｎ４陶瓷基复合材料，对比了采用不同种类及含量的烧结助剂的ＳｉＣｗ／Ｓｉ３Ｎ４复合材料的性能结果，发现烧结助剂的种类及含量对ＳｉＣｗ／Ｓｉ３Ｎ４复合材料的弯曲强度和断裂韧性有明显的影响，对高温弯曲强度的影响尤为显著。     

短波差分跳频系统抗干扰性能分析

在阐述短波差分跳频原理的基础上,针对不同的干扰样式:跟踪式干扰、多径干扰、部分频带干扰、单频瞄准式干扰,分别对短波差分跳频系统的抗干扰能力进行具体分析,得出了短波差分跳频系统对抗各种干扰的相关结论,并提出相应增效措施,对深入研究差分跳频系统有重要的意义。     

纳米Si-C-N粒子增强Si3N4 复合材料的结构与性能

本文用Ｓｉ－Ｃ－Ｎ纳米微粉做增强相,Ｓｉ３Ｎ４微粉为基相,采用热压的方法制备了ＳｉＣｐ／Ｓｉ３Ｎ４纳米复相陶瓷,所得的ＳｉＣｐ／Ｓｉ３Ｎ４复合材料的室温弯曲强度为８７８．５ＭＰａ,断裂韧性达１１．９６ＭＰａｍ１／２,同时应用扫描电镜（ＳＥＭ）、高分辨透射电镜（ＨＲＴＥＭ）对其结构进行了观察,讨论了结构与性能之间的关系。