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河南工业大学

毕业设计(论文)外文

资料翻译

题 目: 低温陶瓷结合剂的制备

院系名称: 材料科学与工程学院专业班级 :材料F0805 学生姓名: 牛华伟 学 号 :200846920504 指导教师: 王改民 教师职称: 教授 起止日期:2012-1-1至2012-6-6 地 点 : 实习中心

附 件: 1.外文资料翻译译文;2.外文原文。 指导教师评语: 所翻译的文献与研究方向相关性好,文献翻译较为流畅,能将原文所讲的内容与关键点较好的表达出来,语句连接较合理,但是一些专业词汇翻译的不是非常准确。 签名:王改民 2012年 3 月 23 日 附件1:外文资料翻译译文

CaO对Na2O- B2O3 - Al2O3-SiO2系陶瓷结合剂的表面形貌和强度水浸泡的影响

Pengfei Wang *, Zhihong Li, Yumei Zhu

先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室,材料科学与工程学院, 天津大学,天津300072,中国

摘要:

表面形貌 Na2O- Al2O3-SiO2系陶瓷结合剂表面形貌和无CaO微晶氧化铝复合材料在水中浸泡玻化研究。

引入到陶瓷结合剂的含水量决定热重力分析,对水和钙相分离和陶瓷结合剂的成核的影响进行了研究,使用扫描电子显微镜和能量色散X射线光谱仪.在水中浸泡72小时,Na2O- B2O3 - Al2O3-SiO2系玻璃化结合剂呈现出了多孔的表面,其抗弯强度随烧结温度下降。然而,Na2o-B2O3 - Al2O3-SiO2系玻璃化结合剂在水冷却液下更持久,甚至是针形晶体被发现聚集在表面上陶瓷结合剂。铝晶体的富集通过能量色散X射线光谱测试。晶体的外观减轻了陶瓷结合剂的溶解和在烧结温度区域(870 C和930 C)的抗弯强度增加之间。

2008爱思唯尔B.V.保留所有权利。

PACS系统: 83.80.Ab 81.40 ? ;

关键词:化学稳定性;结晶;强度玻璃水 1. 介绍

陶瓷结合剂改进机械性能的特点已经被发现并使用。无论是传统的熔融氧化铝, MCA /SG(微晶氧化铝,也称为作为烧结溶胶 - 凝胶,氧化铝)磨料或超硬磨料(金刚石和立方氮化硼硬质合金)磨粒在制造研磨有工具从现有性能改善。这些陶瓷结合剂在相对低的温度(700-1000℃)会融化,以避免高温下发生反应,除了“凝胶A-氧化铝颗粒或氧化钻石和碳化硼磨料(立方立方氮化硼)之外。陶瓷结合剂越来越广泛的应用于超硬磨料制成的磨削工具,尤其是在需要结合剂有高强度的高速,高效率和高精度磨具。以往调查研究陶瓷结合剂和和界面结构对氧化铝/ CBN砂轮工具陶瓷结合剂强度的影响。我们对Nao-Al2O3-Sio2这种碱/碱土金属氧化物对陶瓷结合剂性能的影响也有研究[7,8]。 2. 实验过程

将精细研磨的碳酸钠,氧化铝,硅粉末和硼酸混合在一起在1300℃加热使混合物融合,然后使已融合的混合物冷却。冷却后的玻璃被烘干,粉碎,形成粉状熔块玻璃。该熔块玻璃(如基本的陶瓷结合剂)的一个组成为16.0Na2O - 30.0B2O3 - 4.0Al2O3 - 50.0SiO2 (摩尔百分比 )一部分基本的陶瓷结合剂融化和5%的碳酸钙生成Na2O–CaO–B2O3–Al2O3–SiO2系陶瓷结合剂。陶瓷结合剂与氧化钙的成分为1.96,Na2O,7.35 CaO, 19.2 B2O3, 14.71 Al2O3 and 56.86 SiO2。热重分析(TG )作为生产Na2O–CaO–B2O3–Al2O3–SiO2。用MCA磨料制成的

磨具包含陶瓷结合剂和临时粘结剂。微晶氧化铝,陶瓷结合剂临时粘结剂(石蜡)为比例75:20:5 。绿色的样品被压尺寸30毫米6毫米4毫米。然后绿色的样品用4-H控股加热时间表在烧结电炉中分别加热至870 , 890,910, 930和950 C。所有样品进行了热处理温度在610 ?为2小时的石蜡热解。三点弯曲发测试 烧结样品,在 装载万能机上以0.5毫米/分钟的速度进行试验。样品的报告弯曲强度为6个试件的平均值。使用飞利浦XL30E扫描电子显微镜( SEM )以20千伏加速电压检查裂缝样品的表面形貌。其他作为裂隙样本浸泡在100℃蒸馏水48小时或72小时。SEM和联能量色散X射线光谱仪( ISIS300 )分别被用来析浸湿的形态和陶瓷结合剂的化学成分。 3结果

图1显示烧结和经72h水浸泡的Na2O–CaO–B2O3–Al2O3–SiO2陶瓷MCA研磨工具在850℃烧结样品的微观结构。小球标本的形状陶瓷结合剂表面的水滴平均值非常大的增加到了1-3lm.

图1。Na2O–CaO-B2O3 - Al2O3-SiO2系陶瓷结合剂的SEM图像: (a)烧结陶瓷结合剂(b )72 -H-水浸泡玻化结合剂观察大小约300-400 nm的范围的耐驰水滴表面(图1(a ) ) 。为针形晶体从(图1b)中可以看出,72小时水浸泡陶瓷结合剂的表面。在图2中,TG曲线说明了水的成分对到陶瓷结合剂合成工艺的影响在陶瓷结合剂中包含两种类型的水,吸附水和化学结构水,吸附水约3.11%在加热陶瓷结合剂粉末时释放,TG曲线中被视为C的其余的2.31 %的水,在640℃时完全释放。

温度/oC

图2。陶瓷结合剂Na2O–CaO-B2O3 - Al2O3-SiO2的TG生产曲线

图3代表的是烧结和浸泡陶瓷结合剂的EDS谱的生产曲线。在图3 (c)及(d),表面的研磨工具,样品在2.15 keV未分配的密集的高峰峰值交存,同时准备扫描电镜结合剂。在这里,没有硼可能是由于检测EDS的轻元素不敏感。因此,我

们计算除硼元素之外的其他元素的比例来研究陶瓷结合剂和不浸种处理的元素组成变化。根据EDS的光谱,生产陶瓷结合剂和液滴区烧结结合剂的元素组成是富含钠和硅的Na3.50Ca3.38Al4.98O70.30Si17.84(图3( a))和Na3.75Ca0.15Al6.11O69.92Si20.07 (图3(b )。48小时(图3(c ) )和72小时的水浸泡陶瓷结合剂晶体表面(图3(d ) )结构分别为Na0.74Ca0.65Al37.64O56.09Si4.88和Ca1.67Al38.25O52.89Si7.19 。很显然,铝的比重增加,钠,钙,硅的比重浸泡后下降。

图3. Na2O–CaO-B2O3 - Al2O3-SiO2陶瓷结合剂的EDS光谱图像:(a)生产,(b)烧结(C),水浸泡48小时(d) 72 -H -水浸泡的陶瓷结合剂

图4显示48小时组成是由水浸泡的陶瓷结合剂决定的。在水中浸泡48小时后,陶瓷结合剂具有蜂窝状的多孔骨架结构(图4(a ) ) 。根据相同浸泡实例,在引入了氧化钙之后,Na2O–CaO–B2O3–Al2O3–SiO2陶瓷结合剂表面是密集针形聚集群。(图4(b ) ) 。

图4。微观用水处理的陶瓷结合剂(a) Na2O–B2O3–Al2O3–SiO2 陶瓷结合剂 (b) Na2O–CaO–B2O3–Al2O3–SiO2陶瓷结合剂,都被浸泡在100℃蒸馏水中浸泡48h,图5为烧结和72-h会浸泡的陶瓷砖磨刀具样本的弯曲强度。从图可以看出烧结样品的强度同期逐渐增加,然后随烧结温度逐渐减少,在890 ℃,76.8兆