电火花加工绝缘陶瓷SiO2的实验研究

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绝缘陶瓷SiO2除了具备一般陶瓷材料硬度高、耐磨损、耐高温、抗腐蚀等特性外,还具有透波性能好,紫外线及红外线等各类电磁波通过率比较高的特点,在国防工业等领域得到广泛应用。然而,这类材料极硬且脆,成形加工尤其是复杂形状的成形加工非常困难。目前,研究绝缘性陶瓷材料的电火花加工技术成为热点,并取得了重大进展。本文综述了国内外绝缘陶瓷材料发展和应用的现状,总结目前实际应用中的加工技术手段。在分析辅助电极法电火花加工绝缘陶瓷原理的基础上,提出导电磁粉电火花加工方法。以导电胶涂层作为辅助电极,研究了电火花加工绝缘陶瓷SiO2的可行性,考察了不同电极材料、电参数下加工结果,得到了一些有益的结论。通过反复实验发现:采用导电胶做辅助电极,对绝缘陶瓷SiO2进行放电加工是可行的。辅助电极法加工绝缘陶瓷SiO2,在起始加工阶段应尽量用低电压、小电流,这样便于在辅助电极穿透之前于加工面生成稳固的碳黑导电膜,从而保证加工能够连续稳定进行。对铜与石墨电极加工后的陶瓷表面结果进行能谱分析,认为在正极性加工条件下,石墨电极具有增强生成导电膜导电性的作用,可提高加工绝缘陶瓷SiO2的稳定性。在讨论脉冲宽度、加工电流等电参数对加工速度、电极损耗及表面加工效果等工艺指标的影响规律时认为:电流对加工影响较大,存在极限值,最大不超过4A;脉冲宽度在20μs时加工速度最快,并且在适当条件下,其取值范围可以达到较大;存在最优加工电参数:电流为2A,脉冲宽度20μs,脉宽系数不超过10%。通过初步实验发现导电磁粉电火花加工方法可以改善绝缘陶瓷SiO2加工表面质量,放电加工变的更加稳定,但是加工速度却有所降低。
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