超薄砂轮是由超硬磨料和结合剂经过混合、压制、烧结以及精加工等多道工序制成,主要用于电子、光学和通讯等精密制造行业。随着芯片尺寸缩小、部件精度提高和高效智能化推进,超薄砂轮厚度更薄（0.04 mm）、转速更高（50000 rpm）、进刀更快（300 mm/s）,在这些动态因素逐渐突出的条件下,使得砂轮“动态性能”表现更为重要,成为影响其正常使用的关键因素。而组成超薄砂轮的结合剂材料的性能在一定程度上会对其动态性能产生巨大影响:即高强度,高杨氏模量,合适硬度,高热稳定性,抗疲劳能力强。因而,随着线速度和加工精度的不断提高,超薄砂轮的高速动态行为研究变的日益重要。本文在高速磨削动态行为的研究中引入了材料动态效应,提出了超薄砂轮工作中的动态直径和动态硬度概念,建立了动态直径及应变速率等高速动态行为和结合剂杨氏模量、密度和泊松比等参数之间的函数关系,研究了高速磨削过程中应变速率和动态直径的变化,及其对加工精度、临界线速度（转速）的影响,指导新型结合剂的开发。同时借助红外测高、霍普金森压杆碰撞、纳米力学测试和高速磨削等实验对高应变率引起的硬化、发热和韧脆转变等动态效应进行研究和分析。研究表明,对加工精度影响最为明显的动态直径随着结合剂杨氏模量的增大而降低,结合剂密度的升高而增大,随着转速和静态直径的升高而增大,升幅达0.18%,影响高速磨削的精度和质量。高速磨削中,应变速率随线速度的增大而升高,随结合剂杨氏模量和静态直径的增大而减小。当超薄砂轮线速度为151.77 m/s时,应变速率可达6.65×10⁵ s^-1。高速磨削会带来高应变速率,进而引起材料硬化、发热、形变及韧脆转变等效应,存在动态性能变化的线速度临界值,金刚石超薄砂轮加工石英材料的临界线速度为60.71 m/s。随着加工精度和生产效率的日益提高,传统结合剂不能满足工业生产的需要。高熵合金作为一种新的材料设计和组织理念,具有密度调整范围大,杨氏模量高,硬度大等特点。根据高速动态行为与结合剂性能之间关系,结合密度、杨氏模量、金刚石石墨化温度以及热力学等因素,设计了CuZnFeTiAl高熵合金结合剂,并从混合熵?S_mix、混合焓?H_mix和原子半径差δ等热力学和拓扑学方面计算其固溶体稳定性。本文采用机械合金化制备出了CuZnFeTiAl高熵合金结合剂,并对其物相结构、微观形貌、粒度组成及松装密度进行表征。结果表明:机械合金化最佳时间为40 h,松装密度为1.8 g/cm³,颗粒D10为2.4μm;D50为9.4μm,主要由BCC固溶体构成。研究表明,850°C制备的高熵合金烧结体具有较好的硬度、强度、高温稳定性和杨氏模量,杨氏模量比传统青铜基金属结合剂高80%,密度比传统结合剂低28%。该结合剂具有良好的应变速率敏感性,当应变速率由958 s^-1增加到1316 s^-1时,其屈服强度由1578 MPa增加到1720 MPa。当加载速率由500μN/s上升到2500μN/s,烧结体的动态硬度由12.35 GPa增加到14.21 GPa。高速磨削研究表明,在0⁶0 wt.%范围内,随着高熵合金结合剂含量的增加,砂轮圆弧半径变化、磨损、动态直径变化及端面跳动均不断减小。CuZnFeTiAl高熵合金结合剂密度低,杨氏模量大,结合强度高,它和金刚石发生界面反应生成TiC,和cBN反应生成TiN和TiB₂,在高速磨削领域具有较好的应用价值和开发潜力。