Nano{0}}keraminių segtuvų įvadas
Nano-keraminiai rišikliai yra specializuotos superabrazyvinių įrankių rišikliai, pagrįsti įprastine žemos-temperatūros borosilikatinio keramikos stiklo sistema (SiO₂-B₂O₃-Al₂O₃-R₂O₃-R₂O₃-R₂O₃) Al2O3, SiO₂, TiO2, ZrO₂), kad būtų žymiai pagerintas bendras našumas, naudojant smulkių -grūdelių ir paviršių sutvirtinimą. Jie daugiausia naudojami deimantiniuose / CBN šlifavimo diskuose, diskuose ir apdirbimo įrankiuose.
Pagrindinės formulės sistema (žemos{0}}temperatūros tipas)
Stiklo fazės matrica: SiO₂, B2O3, Al2O3, šarminių/šarminių žemių metalų oksidai (Li2O, Na2O, CaO)
Nano{0}}modifikavimo fazė: 5–50 nm aliuminio oksidas, silicio dioksidas, titano oksidas, cirkonis; nedideli fosfatų, fliusų ir sukepinimo pagalbinių medžiagų kiekiai
Produktų aprašymas
Didelis specifinis nano-dalelių paviršiaus plotas skatina tankinimą sukepinimo metu, todėl pastebimas smulkių- grūdelių stiprinimo efektas. Lenkiamasis stiprumas padidėja 25–40 %, todėl deimantiniai ir CBN abrazyvai geriau sulaikomi, sumažėja grūdelių praradimas ir kraštų šukės šlifuojant dideliu greičiu.
Dėl itin didelio nano-miltelių paviršiaus aktyvumo sukepinimo temperatūrą galima sumažinti nuo 900–1100 laipsnių iki 750–850 laipsnių, taip sumažinant šiluminę žalą, pvz., deimantų grafitinimą ir CBN fazės transformaciją, kartu taupant energiją ir sumažinant sąnaudas.
Linijinis plėtimosi koeficientas yra reguliuojamas, todėl geriau suderinamas su deimantu / CBN, todėl po sukepinimo sumažėja liekamasis vidinis įtempis. Tai sumažina ratų įtrūkimus ir deformaciją, užtikrinant puikų matmenų stabilumą.
Smulkios, kontroliuojamos poros užtikrina kietumo ir savaime{0}}galandimo savybių pusiausvyrą. Šlifuojant rišiklis dėvisi tolygiai, todėl šlifavimo diskas neužsikimštų dideliu mastu, o paviršiaus apdaila yra geresnė.
Atsparus minkštėjimui aukštoje temperatūroje, todėl užtikrinamas saugumas šlifuojant sausai arba dideliu greičiu{0}}. Atsparus cheminei erozijai dėl pjovimo skysčių, todėl įrankio tarnavimo laikas pailgėja daugiau nei 30%.
Tinka sausam presavimui, slydimo liejimui, juostos liejimui ir 3D spausdinimui-idealiai tinka itin-ploniems ratams, tiksliams mažiems ratams ir mikro-šlifavimo galvutėms.
Grūdinimo ir stiprinimo mechanizmai
Smulkių{0}}grūdžių grūdelių stiprinimas:Grūdų rafinavimas po sukepinimo padidina grūdų ribas, kurios trukdo plisti įtrūkimams ir sumažina keramikos trapumą.
Transformacinis grūdinimas (su nano{0}}cirkonio oksidu):Martensitinė cirkonio oksido fazinė transformacija įtrūkimų viršūnėse sugeria energiją ir žymiai pagerina atsparumą skilimui ir lūžimui.
Pagerintas drėkinimas skystoje fazėje:Nano{0}}milteliai padidina išlydyto stiklo drėgmę link abrazyvinių dalelių, o tai užtikrina stipresnį sąsajos sukibimą.
Nano{0}}dalelių tiltas:Nano{0}}fazė užpildo stiklo matricos tarpus, sudarydama tvirtinimo struktūras, kurios padidina atsparumą lūžiams.
Metrinės ritininės grandinės žvaigždutės medžiagos
Sol-Gelio metodas (aukštos-galybės)
Vienoda nano pirmtakų dispersija be aglomeracijos, todėl gaunamas didžiausias rišiklio stiprumas. Idealiai tinka itin-tiksliams ir itin ploniems{2}}ratams, nors ir palyginti brangiai.
Šlapio rutulinio frezavimo maišymas (pagrindinė masinės gamybos kryptis)
Mikro-dydžio stiklo milteliai, sumaišyti su nano-oksidais, naudojant ilgą ultra-smulkią rutulinį frezavimą, kad būtų pasiekta vienoda dispersija su dideliu sąnaudų-efektyvumu-, plačiai naudojami pramonėje.
Kompozitinis polimero gelio procesas
Slopina nano-dalelių aglomeraciją, užtikrina kontroliuojamą poringumą po žemos-temperatūros sukepinimo, dažniausiai naudojamas didelio greičio -CBN šlifavimo diskuose.
Tipiški taikymo scenarijai
1. Superabrazyviniai įrankiai (didžiausias naudojimas)
Keraminiai CBN šlifavimo ratai: tikslus išorinis / vidinis cilindrinis ir becentris greitaeigio plieno, guolių plieno, nerūdijančio plieno ir titano lydinių šlifavimas.
Deimantiniai keraminiai šlifavimo diskai: cementuoto karbido, keramikos, safyro, PCB, puslaidininkinių plokštelių ir fotovoltinių silicio plokštelių pjovimas.
Itin ploni pjovimo diskai-, mikro-šlifavimo galvutės, CNC-formos šlifavimo diskai ir deimantiniai apdirbimo ritinėliai.
2. Kitos programos
Nano{0}}Keraminiai cementiniai karbidai: pakeičiama kobalto rišiklio fazė, skirta aukštai -temperatūrai pjovimo ir korozijai{2}}atspariems įrankiams.
Tikslūs keraminiai komponentai, elektroniniai pagrindai ir{0}}dėvėjimui atsparūs ugniai atsparūs jungiamieji sluoksniai.
Pramonės plėtros tendencijos
Kompozitinis nano-modifikavimas: nano-oksidų ir ūsų arba grafeno kompozitų derinys, užtikrinantis didelį stiprumą ir didelį kietumą;
Žemos-temperatūros, žemai-lydymosi švino-preparatai: ekologiškos-ličio-boro fosfato nano-sistemos;
Funkcinis modifikavimas: šilumai laidžių nano-užpildų pridėjimas, siekiant pagerinti šilumos išsklaidymą sauso šlifavimo metu;
Itin-smulkiagrūdės nano-jungtys, tinkamos itin-tiksliam veidrodiniam šlifavimui naudojant nano-deimantus ir mikro-miltelinius abrazyvus.