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CBN作为当今两大超硬材料之一,在国外得到了迅猛的发展。相比之下,国内发展极其缓慢,究其原因,主要在于应用方面。CBN砂轮是CBN的主要应用方向之一,国外已有比较成熟的生产技术,但国内仍处在起步阶段。因此,砂轮陶瓷结合剂有待于进一步深入的研究。本文简单概述了CBN的结构与性能特点,对近年来有关CBN砂轮陶瓷结合剂的研究进展作了较详细的综述,指出低熔点、高强度陶瓷结合剂是CBN砂轮陶瓷结合剂的发展趋势,并阐述了CBN砂轮陶瓷结合剂实质上就是碱硼硅玻璃结合剂。CBN砂轮陶瓷结合剂的强度包括结合剂的自身强度和结合剂与CBN的粘结强度,通常前者的强度大于后者的强度。根据结合剂的自身强度与结构、组成的相互关系,从实验中总结出高强度陶瓷结合剂中各组分的百分含量,提出了新的结构模型。具体结论如下:
1、陶瓷结合剂(碱硼硅玻璃结合剂)和碱硼酸盐玻璃结合剂的强度处于最大值时,两者的最佳组成分别是Na2O:B2O3:SiO2=2:1:10(摩尔比)和Na2O:B2O3=1:2(摩尔比),这与实验结果基本一致。
2、建立了高强度碱硼硅玻璃结合剂和硼酸盐玻璃结合剂的结构模型。
3、当碱硼铝硅玻璃结合剂中(Na2O-Al2O3)/B2O3>1时,碱硼铝硅玻璃结合剂的强度随着Al2O3含量的增加而递减。
4、碱硼硅玻璃结合剂中,用Al2O3部分取代SiO2后,结合剂的耐火度反而下降。