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传统精密磨削用的陶瓷结合剂砂轮由于超细磨料易团聚和结合剂颗粒较粗等原因,使得所制备的砂轮微观结构较粗大,均匀性差,导致砂轮磨削性能不够理想。为此,本论文采用全液体材料为陶瓷结合剂原料,碳化硅为磨料,溶胶-凝胶原位成型法制备了陶瓷结合剂碳化硅砂轮。研究了 R20-ZnO-Al203-SiO2系多组分溶胶结合剂的性能,并探讨了碳化硅微粉改性,以及采用分散剂、消泡剂和不同工艺条件等对混合浆料性能和陶瓷结合剂碳化硅烧结体性能的影响。获得的主要研究结果如下:1、采用溶胶-凝胶原位法制备出的陶瓷结合剂在850℃烧结时,结合剂中有较多的Li2ZnSiO4晶体和β-锂辉石固溶体(LiAlSi206)生成,结合剂的热膨胀系数为6.6×10-6/℃。2、硅烷偶联剂KH550改性可在SiC微粉表面形成包覆并发生接枝反应,但并不会引起其形貌和物相的改变。当KH550加入量为5wt%时,SiC微粉的D50由原始的4.11μm减小到1.70μm,Zeta电位绝对值增大,在溶胶中的悬浮稳定性和分散性提高。3、碳化硅/液体结合剂混合浆料的粘度随体系温度的升高逐渐增大,初始凝胶时间缩短,实验优化选定浆料制备温度为50℃,凝胶化温度为80℃。随着混合浆料固含量的升高,粘度逐渐增大,初始凝胶时间缩短。当固含量为60vol%时,获得的烧结体显微结构较均匀,气孔率最低,为26.1%,密度和抗弯强度达到最大,分别为 1.92g/cm3 和 54.06MPa。4、分散剂的分散效果顺序为:萘系>磷酸三钠>六偏磷酸钠>十二烷基硫酸钠,萘系的加入量为0.4wt%时,混合浆料的分散性和流动性最佳;消泡剂的消泡效果顺序为:DD>DP-304>DP-307,当DD消泡剂加入量为0.2wt%时,复合烧结体结构较均匀,密度和抗折强度达到最大值,分别为2.12g/cm3和65.10MPa。5、与未添加外加剂制备的烧结体相比,添加0.4wt%萘系和0.2wt%消泡剂DD制备的复合烧结体抗弯强度和密度较大,结构致密、均匀,用于磨削不锈钢钢片,被加工表面一致性较好,未有较深的划痕,表面粗糙度Ra为0.04μm,比未添加分散剂和消泡剂的降低了 0.05μm。