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陶瓷化學機械加工介紹

目前還沒有商業(yè)化的專用陶瓷機械加工的工藝及設備,大多是利用金剛石工具加工的設備,僅僅改換磨料而實現(xiàn)的
        為了避免堅硬磨料對陶瓷加工面所造成的損傷,有關學者對化學機械加工產生了興趣。其基本思想是將化學作用與機械作用結合在一起,化學反應產生較軟的化合物或形成低熔點的共晶體,在機械作用下快速去除,由于去除力很小,沒有反應的基體不會受到損傷。磨粒與工件的微觀凸峰相接觸,在一定壓力作用下,工件凸峰刺入磨粒,產生高溫高壓,激活了兩者之間的化學反應,隨著磨粒與工件之間的相對運動,反應的產物被磨粒帶走。該工藝過程的關鍵是選擇合適的磨料,即保證磨粒與工件之間能發(fā)生化學反應,產生較軟的化合物或形成低熔點的共晶體。通過控制壓力和滑動速度可方便地實現(xiàn)工藝過程的控制。


 
        目前的工藝數(shù)據(jù)表明,陶瓷精加工(拋光、研磨)氧化鋯、氮化硅、碳化硅最合適的磨料是三氧化二鉻,加工三氧化二鋁最合適的磨料是二氧化硅。Si3 N4、SiC同Cr2 03作用產生CrN和CrSiz;氧化鋁作用則是形成低熔點的氧化鋁·2Si02莫來石晶體。
 
        目前還沒有商業(yè)化的專用化學機械加工的工藝及設備,大多是利用金剛石工具加工的設備,僅僅改換磨料而實現(xiàn)的。由于要激活固相反應,需要在磨粒與工件凸峰之間產生壓力,因而懸浮磨料的拋光工藝僅改換磨料,加工效率低于金剛石磨料。原因在于化學反應較弱,因而需要對工藝裝置進行一定的改造。如增強磁磨粒拋光的磁場強度,設計專用的拋光工具頭等。到目前為止,化學機械拋光任意形狀的表面,還沒有合適的工藝裝置,特別是內腔表面的拋光,有待于深入研究開發(fā)。


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本文“陶瓷化學機械加工介紹”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2019-03-16 14:58:12
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