مقدمه ای بر نانو-صحاف کننده های سرامیکی
نانو{0}}اسیندرهای سرامیکی مواد چسباننده تخصصی برای ابزارهای فوق ساینده هستند که بر اساس سیستم شیشههای سرامیکی بوروسیلیکات معمولی با دمای پایین (SiO2-B2O3-Al2O3{{4}R2O3، افزایشدهنده مقیاس پودری با اکسیداسیون{5}O) (مانند نانو Al2O3، SiO2، TiO2، ZrO2) برای دستیابی به بهبودهای قابل توجهی در عملکرد کلی از طریق تقویت دانه ریز و تقویت سطحی. آنها عمدتاً در چرخ های سنگ زنی الماس / CBN، دیسک ها و ابزارهای پانسمان استفاده می شوند.
سیستم فرمول پایه (نوع دمای پایین-)
ماتریس فاز شیشه ای: SiO2، B2O3، Al2O3، اکسیدهای فلز قلیایی/قلیایی خاکی (Li2O، Na2O، CaO)
فاز اصلاح کننده نانو: 5-50 نانومتر آلومینا، سیلیس، تیتانیا، زیرکونیا. مقادیر کمی از فسفات ها، فلاکس ها و مواد کمکی تف جوشی
توضیحات محصولات
سطح ویژه بالای نانو ذرات باعث افزایش چگالش در حین تف جوشی می شود و در نتیجه اثرات ریز- تقویت دانه مشخص می شود. استحکام خمشی 25% تا 40% افزایش مییابد، حفظ قویتر الماس و سایندههای CBN، کاهش ریزش دانهها و بریدگی لبهها در هنگام آسیاب با سرعت بالا.
به دلیل فعالیت سطحی بسیار بالای نانو پودرها، دمای تف جوشی را می توان از 900 تا 1100 درجه به 750 تا 850 درجه کاهش داد و آسیب های حرارتی مانند گرافیت شدن الماس و تبدیل فاز CBN را به حداقل رساند و در عین حال باعث صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش مصرف شد.
ضریب انبساط خطی قابل تنظیم است و تطابق بهتری با الماس/CBN ارائه میکند که منجر به کاهش تنشهای داخلی پس از تف جوشی میشود. این باعث کاهش ترک خوردگی و تغییر شکل چرخ می شود و ثبات ابعادی عالی را تضمین می کند.
منافذ ظریف و قابل کنترل تعادلی بین چقرمگی و خود{0}}تیز شوندگی ایجاد می کند. در طول سنگ زنی، سایش بایندر یکنواخت است و از گرفتگی-در مقیاس بزرگ چرخ سنگ زنی جلوگیری می کند و کیفیت سطح بالاتر را ممکن می سازد.
مقاوم در برابر نرم شدن در دماهای بالا، تضمین ایمنی در آسیاب خشک یا با سرعت بالا-. مقاوم در برابر فرسایش شیمیایی ناشی از سیالات برش، افزایش عمر ابزار تا بیش از 30٪.
مناسب برای پرس خشک، ریختهگری لغزنده، ریختهگری نواری و چاپ سهبعدی-ایدهآل برای چرخهای بسیار نازک، چرخهای کوچک دقیق و سرهای خرد{{3}.
مکانیسمهای سختکننده و تقویتکننده
تقویت{0} دانه خوب:پالایش دانه پس از تف جوشی، مرزهای دانه را افزایش می دهد، که مانع از انتشار ترک و کاهش شکنندگی سرامیک می شود.
سفت شدن تبدیل (با نانو-زیرکونیا):تبدیل فاز مارتنزیتی زیرکونیا در نوک ترک انرژی را جذب می کند و مقاومت در برابر خرد شدن و شکستگی را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد.
مرطوب سازی فاز مایع بهبود یافته:پودرهای نانو{0}}ترشوندگی شیشه مذاب را نسبت به ذرات ساینده افزایش میدهند که منجر به اتصال رابط قویتر میشود.
نانو-پل ذرات:فاز نانو، شکافهای ماتریس شیشهای را پر میکند و ساختارهای سنجاقی را تشکیل میدهد که چقرمگی شکست را افزایش میدهد.
مواد چرخ زنجیر غلتکی متریک
Sol-روش ژل (بالا-پایان)
پراکندگی یکنواخت نانو پیش سازها بدون تجمع، که بالاترین استحکام بایندر را ایجاد می کند. ایدهآل برای چرخهای بسیار-دقیق و{2}} بسیار نازک، اگرچه نسبتاً گران است.
اختلاط آسیاب گلوله مرطوب (جریان اصلی برای تولید انبوه)
پودر شیشهای با اندازه میکرو-مخلوط با نانو-اکسیدها از طریق آسیاب گلولهای طولانی-، پراکندگی یکنواخت با هزینه بالا-اثربخشی-بهطور گسترده در صنعت مورد استفاده قرار میگیرد.
فرآیند کامپوزیت ژل پلیمری
تراکم نانو-ذرات را سرکوب میکند، تخلخل کنترلشده را پس از پخت{1}در دمای پایین فعال میکند، که معمولاً در چرخهای سنگزنی با سرعت بالا-CBN استفاده میشود.
سناریوهای کاربردی معمولی
1. ابزارهای ابر ساینده (بزرگترین استفاده)
چرخهای سنگزنی سرامیکی CBN: سنگزنی دقیق خارجی/داخلی استوانهای و بدون مرکز فولاد با سرعت بالا، فولاد بلبرینگ، فولاد ضد زنگ و آلیاژهای تیتانیوم.
چرخ های سنگ زنی سرامیکی الماسی: برش کاربید سیمانی، سرامیک، یاقوت کبود، PCB، ویفرهای نیمه هادی و ویفرهای سیلیکونی فتوولتائیک.
دیسکهای برش فوقالعاده نازک، سرهای میکرو-سابزنی، چرخهای سنگزنی CNC-و رولهای پانسمان الماسی.
2. برنامه های کاربردی دیگر
نانو{0}}کاربیدهای سیمانی سرامیکی: جایگزین فاز بایندر کبالت برای ابزارهای مقاوم در برابر-در حرارت بالا و خوردگی{2}}.
اجزای سرامیکی دقیق، بسترهای الکترونیکی و لایههای چسبنده مقاوم در برابر سایش.
روند توسعه صنعت
کامپوزیت نانو-اصلاح: ترکیبی از اکسیدهای نانو- با سبیل یا کامپوزیت های گرافن، که هم به استحکام بالا و هم چقرمگی بالا دست می یابد.
فرمولاسیون بدون-درجه حرارت پایین،-سرب ذوب کم-: سیستمهای نانو-لیتیوم-دوستانه با محیط زیست-برون فسفات.
اصلاح عملکردی: افزودن پرکنندههای نانو{0} رسانای حرارتی برای افزایش اتلاف حرارت در آسیاب خشک.
باندهای-نانو دانه ریز-مناسب برای-آینهزنی فوقالعاده دقیق با استفاده از نانو-الماسها و سایندههای میکرو-پودر.