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采用传统机械混合法制备的精密陶瓷结合剂砂轮因磨料与结合剂密度相差较大,混料过程中易造成富磨料区和结合剂区,致使砂轮的组织均匀性较差,因而会影响其磨削效果。本文采用溶胶-凝胶原位制备了精密磨削用陶瓷结合剂碳化硅砂轮,研究了SiO2-Al2O3-B2O3-R2O系溶胶陶瓷结合剂的性能,探讨不同制备工艺对陶瓷结合剂结构与性能的影响,以及固相含量、分散剂、真空除气等因素对SiC/陶瓷混合浆料流变特性、SiC/陶瓷坯体性能和SiC/陶瓷复烧结体性能的影响。获得以下主要研究结论:(1)优化了溶胶-凝胶法制备SiO2-Al2O3-B2O3-R2O系陶瓷结合剂工艺参数:控制多组分溶胶体系pH值为2,凝胶化温度为80℃,热处理凝胶温度为620℃,获得了组织结构均匀的结合剂烧结体。(2)比较了干混法、熔融法、溶胶-凝胶法制备的三种陶瓷结合剂,抗弯强度、气孔率、硬度和热膨胀系数分别为32.68MPa,26.42%,60.7HRB,9.72×10-6/℃;68.52MPa,0.55%,88.3HRB,5.81×10-6/℃;46.31MPa,28.74%,64.3HRB,7.34×10-6/℃。溶胶-凝胶法制备的结合剂具有结构均匀、细化的显著特点。(3)三种分散剂的分散能力顺序为:聚丙烯酸钠>三聚磷酸钠>聚乙二醇。当聚丙烯酸钠的加入量为0.6wt%,SiC/陶瓷浆料的表观粘度最低;当固相含量为58vol%时,制备的烧结体密度和抗弯强度达到最大值,为1.84g/cm3和46.23MPa;真空除气可以降低烧结体的气孔率,提高体积密度及抗弯强度,使其具有更好的结构均匀性。(4)采用溶胶-凝胶原位法制备的陶瓷碳化硅砂轮的抗弯强度、硬度、密度和气孔率分别为49.18MPa,58.4HRB,1.89g/cm3,19.27%;而采用机械混合法制备的陶瓷砂轮试样的抗弯强度、硬度、密度和气孔率分别为68.29MPa,74.3HRB,2.07g/cm3,15.46%;前者的抗弯强度比后者低约28%,硬度低约21%。但溶胶-凝胶原位法制备的陶瓷砂轮的组织均匀性好,结构得到细化,磨削加工的不锈钢工件表面磨削质量相对较好,工件表面的粗糙度为0.054μm;与机械混合法制备的砂轮相比,被磨削工件表面粗糙度降低了40.66%。