氮化硅陶瓷材料具有密度低、硬度高、耐腐蚀、耐高温和自润滑性能等诸多特点,常被用作陶瓷球轴承的滚动体材料,可以在高温、高强度、高腐蚀性等恶劣环境下工作。随着氮化硅陶瓷球需求量的增加,对氮化硅陶瓷的加工效果提出了更高要求,其作为硬脆性材料,表面能较低,加工成本及加工难度较高。氮化硅陶瓷球研磨过程中研磨液是获得高质量加工效果的关键因素之一,也是研磨加工过程中的主要耗材,目前已知的氮化硅陶瓷球研磨液,其配方具有一定的保密性、成分较为复杂且含有强酸强碱等腐蚀性试剂,对操作人员、仪器设备和自然环境均有潜在的危害,与现代制造及绿色发展不符,此外,国产氮化硅陶瓷球环保型研磨液的市场占有率仍比较低,主要依赖进口,导致研磨液的价格高昂。因此,研究用于氮化硅陶瓷球精研加工阶段的水基研磨液,仍具有重要的现实意义。本文从研磨液的方向出发,针对氮化硅陶瓷球进行精研阶段的研磨加工,研究了研磨液中各成分对研磨加工效果的影响规律,通过单因素试验法和正交试验法优化了研磨液成分,主要包括研磨液中的磨料种类、浓度、研磨液p H值,根据优化后的参数,对研磨液中其他添加剂含量进行选择和优化,最终确定氮化硅陶瓷球的水基研磨液成分:磨料为碳化硅和氧化铁混合（8:2）、p H调节剂为草酸和三乙醇胺、防锈剂为钼酸钠和三乙醇胺、悬浮剂为蒙脱石、润滑剂为聚乙二醇600、分散剂为梅迪兰、其余成分为去离子水。使用优化后的水基研磨液对氮化硅陶瓷球进行5h精研加工,加工后的氮化硅陶瓷球表面粗糙度Ra为13.9nm,表面无划痕及凹坑等缺陷,达到G5级精度的要求,研磨过程中的材料去除速率达到193μg/h。与市购的水基碳化硅研磨液的加工效果对比得出,自制的研磨液有更高的材料去除率和更好的表面粗糙度。此外,该研磨液中使用的添加剂价格低廉且对环境友好,而且对金属还具有一定的防腐蚀作用,有利于保护研磨设备。综上可知,该水基研磨液的研磨效果优异且成分简单,价格低廉,对操作人员和环境无危害。