CN 41-1243/TG ISSN 1006-852X

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硫酸钙晶须增强的树脂磨片磨削性能

林江程

林江程. 硫酸钙晶须增强的树脂磨片磨削性能[J]. 金刚石与磨料磨具工程, 2023, 43(4): 474-481. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2022.0223
引用本文: 林江程. 硫酸钙晶须增强的树脂磨片磨削性能[J]. 金刚石与磨料磨具工程, 2023, 43(4): 474-481. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2022.0223
LIN Jiangcheng. Grinding performances of resin grinding tablets reinforced by calcium sulfate whiskers[J]. Diamond & Abrasives Engineering, 2023, 43(4): 474-481. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2022.0223
Citation: LIN Jiangcheng. Grinding performances of resin grinding tablets reinforced by calcium sulfate whiskers[J]. Diamond & Abrasives Engineering, 2023, 43(4): 474-481. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2022.0223

硫酸钙晶须增强的树脂磨片磨削性能

doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2022.0223
详细信息
    作者简介:

    林江程,男,1983年生,工程师。主要研究方向:树脂超硬材料磨具。E-mail:linjiangcheng@163.com

  • 中图分类号: TQ164; TG58; TG74

Grinding performances of resin grinding tablets reinforced by calcium sulfate whiskers

  • 摘要:

    为探究硫酸钙晶须增强填料对树脂结合剂磨片的增强效果,采用热压成形方法制备实验样条及树脂磨片,探究不同晶须长度和质量分数对样条硬度、抗弯强度及微观结构的影响,并研究磨片对人造花岗石的磨削性能。结果表明:晶须质量分数不变,随着晶须长度增加,样条的抗弯强度降低,硬度基本保持不变;晶须长度不变,随着晶须质量分数增加,样条的抗弯强度呈先增加后基本不变的趋势;使用磨片对人造花岗石进行磨削,当硫酸钙晶须的长度为10~60 μm,质量分数为10%时,树脂磨片具有最优的耐磨度1.973 min/%,同时具有良好的锋利度76.8 cm3/min。

     

  • 图  1  树脂磨片

    Figure  1.  Resin grinding tablet

    图  2  金刚石微粉的显微图片

    Figure  2.  Micrographs of diamond powder

    图  3  自制磨片机

    Figure  3.  Self-made grinding tablet machine

    图  4  不同晶须种类下树脂样条的抗弯强度

    Figure  4.  Bending strength of resin splines with different whisker types

    图  5  不同晶须质量分数下树脂样条的抗弯强度

    Figure  5.  Bending strength of resin splines with different whisker mass fractions

    图  6  不同晶须种类下的树脂样条硬度

    Figure  6.  Hardness of resin splines with different whisker types

    图  7  不同晶须质量分数下树脂样条的硬度

    Figure  7.  Hardness of resin splines with different whisker mass fractions

    图  8  酚醛树脂粉粒度范围曲线

    Figure  8.  Size range curve of phenolic resin powder

    图  9  硫酸钙晶须的扫描电镜形貌

    Figure  9.  SEM morphology of calcium sulfate whiskers

    图  10  压制的样条断面扫描电镜形貌

    Figure  10.  SEM morphology of pressed spline section

    图  11  树脂磨片的磨削表面形貌

    Figure  11.  Grinding surface morphology of resin grinding tablet

    图  12  4#配方样条中的钙元素面扫描分布图

    Figure  12.  Surface scanning distribution diagram of calcium element in 4# formula spline

    图  13  不同型号晶须树脂磨片的锋利度及耐磨度

    Figure  13.  Sharpness and abrasion resistance of resin grinding tablets with different types of whiskers

    图  14  不同晶须质量分数时的树脂磨片的锋利度及耐磨度

    Figure  14.  Sharpness and abrasion resistance of resin grinding tablets with different whisker mass fractions

    表  1  硫酸钙晶须的尺寸

    Table  1.   Sizes of calcium sulfate whisker

    硫酸钙晶须型号长度 l / µm直径 d / µm
    110~3001~15
    210~150 1~8
    310~1001~10
    4 10~601~10
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    表  2  样品配比表

    Table  2.   Sample formula table

    样条及磨片
    编号
    硫酸钙晶须
    型号
    树脂质量
    分数 M1 / %
    金刚石质量
    分数 M2 / %
    碳化硅F240
    质量分数
    M3 / %
    碳化硅J3000
    质量分数
    M4 / %
    硫酸钙晶须
    质量分数
    M5 / %
    0#705520 0
    1#150552020
    2#250552020
    3#350552020
    4#450552020
    5#4655520 5
    6#460552010
    7#455552015
    8#440552030
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    表  3  自制磨片机参数

    Table  3.   Parameters of self-made grinding tablet machine

    参数取值
    磨削时间 t / min 10
    转机转速 n /(r·min−1 1 900
    磨头压力 p / MPa 1
    磨头走速 v /(m·s−1 0.02
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    表  4  实验仪器设备具体参数

    Table  4.   Specific parameters of experimental instruments and equipments

    仪器名称型号厂家
    万能试验机SANS美特斯工业系统(中国)
    有限公司
    场发射扫描电子
    显微镜
    Nova Nano
    SEM 230
    科视达(中国)有限公司
    激光粒度分析仪BT-9300H丹东市百特仪器有限公司
    百特图像颗粒分析仪BT-1600丹东市百特仪器有限公司
    洛氏硬度计HR-150A莱州华银实验仪器有限公司
    油压机MYS-200T郑州磨料磨具磨削研究所
    有限公司
    3D超景深显微镜VHS-S650E基恩士(中国)有限公司
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    表  5  硫酸钙晶须长度与树脂粉D50比值

    Table  5.   Ratio of calcium sulfate whisker length to resin powder D50

    硫酸钙晶须型号比值 R
    10.45~13.53
    20.45~6.77
    30.45~4.51
    40.45~2.71
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-12-19
  • 修回日期:  2023-02-02
  • 录用日期:  2023-02-10
  • 网络出版日期:  2023-02-24
  • 刊出日期:  2023-08-30

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