开尔纳米产品应用论文（周报）

论文名称 纳米AlN 对低温陶瓷结合剂金刚石磨具结构与性能的影响 一、本期推介粉体： 1、主要技术指标（与本论文相关联的指标）： 纳米AlN颗粒。 2、本期重点推介的性能（关键词、句）： 纳米A lN 粉末作为一种新兴的陶瓷粉体具有下列特点: 良好的高温强度、高断裂强度、高硬度、热膨胀系数小, 在有冲击载荷的摩擦条件下, 具有优良的耐摩擦磨损性能、耐热冲击性能好、界面相容性好、耐化学腐蚀性能好。 二、 产品应用的主要内容（使用方法、简易流程等）： 1、主要原理（机理）叙述： 纳米AlN 含量及烧成气氛对金刚石磨具的抗折强度与硬度有着重要影响。影响金刚石磨具机械强度的主要因素有: 气孔的大小和数量、组织结构是否均匀一致、颗粒间结合是否牢固等。大量的纳米AlN 易于团聚的特性及纳米颗粒的长大对磨具结构都会造成不利, 且在大气气氛下纳米AlN 易于氧化, 生成Al2O3, 提高了耐火度。适当的纳米AlN 含量对磨具性能的提高是有利的。 在氩气气氛条件下, 纳米AlN 在高温下不易发生反应, 当纳米AlN 弥散在陶瓷结合剂与金刚石的界面上时, 纳米颗粒的高表面活性, 使陶瓷结合剂熔体的表面张力降低, 增大对金刚石的粘结能力。而在大气气氛下, 随着纳米AlN 含量的变化, 其氧化后颗粒状态也发生了变化, 陶瓷结合剂熔体的表面张力随之发生改变, 纳米AlN 含量达到一定值时, 金刚石磨具的耐磨性最好。 2、使用工艺、过程描述： 本实验中采用自制的硼硅酸盐系低温陶瓷结合剂, 添加剂纳米AlN纯度99%,平均粒度为40nm。在纯结合剂( 即不含纳米AlN 的结合剂) 的基础上添加2w t%、4w t%、6w t%、8w t%、10w t%的纳米AlN, 按照表1 所示的配比, 制备成25mm×6mm×6mm 和Ф6mm×6mm 两种金刚石磨具试样, 分别在SXT 型梯度炉及气氛管式电阻炉中烧成。 3、改性后产品的功能描述： ( 1) 纳米A lN 对陶瓷结合剂的温度特性有着重要影响。纳米AlN 含量为6w t% 时, 结合剂的开始熔融温度为670℃, 比纯结合剂低10℃, 且烧结温度范围增大; ( 2) 在氩气气氛下烧成, 金刚石磨具试样的抗折强度、洛氏硬度、耐磨性等, 比在大气气氛下烧成的磨具均有所提高。在氩气气氛下, 纳米AlN 含量为6w t%时, 金刚石磨具试样的抗折强度为60. 46MPa,洛氏硬度为88; ( 3) 从SEM 图分析可知, 加入纳米AlN 且金刚石磨具在完全烧结状态下, 结合剂与磨粒间结合良好。 三、 AlN 纳米粉体应用前景描述： 1、适用的产品范围： 硬质刀具、陶瓷 2、成本分析（添加比例范围、成本增加或降低）： 添加比例为 6%，每kg成本增加144元。 四、参考文献： 1、著作、刊物： 侯永改，纳米AlN 对低温陶瓷结合剂金刚石磨具结构与性能的影响，超硬材料工程，2009 年8 月。 2、相关的网站网址： 本文章内容全部转载于互联网，不代表本人一切立场与观点，发表仅为学习之用。