SiC基树脂磨刷材料的制备及性能研究

【摘要】在金属材料、非金属材料机械加工过程中,树脂磨块由于具有强度高、成型性能良好、生产周期短等优点,成为磨削加工中必不可少的工具。树脂结合剂碳化硅磨块在磨削过程中磨削效率高、磨具自锐性好、被加工工件表面不容易烧伤和抛光性能好等加工特性,因此在材料表面加工领域得以广泛应用。本文采用热压成型制备环氧改性酚醛树脂结合剂碳化硅磨块,对磨块的成型工艺及性能进行了研究。根据制备工艺与性能的要求选用树脂磨块所需要的环氧改性酚醛树脂,SiC磨料及填料等,并对SiC微粉进行预处理,基于此设计了三组树脂磨块的试样配方。在混料过程中,球磨150rpmx1h,球料质量比为1:2～1:3的条件下,原料混合均匀而且不易发生团聚现象。将混匀的原料过筛后冷压成预制胚体,接着预热并进行热压。实验表明,在压制温度180℃、时间30min、压力15Mpa的条件下,制备的磨块变形、分层等缺陷较少。通过红外图谱分析、DSC分析和制备工艺流程,将磨块固化的实验工艺确定为：140℃/1h+160。C/1h+180℃/1h。磨块性能受到其制备工艺的影响因素较大,实验分析显示,磨料SiC微粉的质量分数为83%,结合剂环氧改性酚醛树脂的质量分数为15%,偶联剂KH-550的含量为1%,蜂蜡和硬脂酸钙的含量均为0.5%时,磨块的硬度、强度和耐磨性等性能到达较佳的程度,因此明确了树脂磨块制备的最佳配方。利用已确定的实验配方制备性能较好的三组磨块,分析试验的结果可知：随着siC加入量的增加树脂磨块的机械力学性能增强,当磨料SiC颗粒的质量分数为83%的时候,磨块的抗折弯强度和达到最佳。在摩擦速度、载荷恒定的条件下,磨块的摩擦系数随着磨料SiC加入量的增加出现首先降低然后接着到稳定的发展趋势,磨块的摩擦系数最后稳定在0.3466-0.4038之间,测定出其磨耗比的数值为45。
【作者】李得科；
【导师】阎峰云；
【作者基本信息】兰州理工大学，材料加工工程学，2014，硕士
【关键词】树脂磨块；环氧改性酚醛树脂；碳化硅；摩擦磨损；

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