纳米稀土氧化物对陶瓷结合剂的强韧化

作者：谭秋虹; 赵玉成^*; 王明智; 邹芹

来源：金刚石与磨料磨具工程, 2018, 38(06): 19-24.

DOI：10.13394/j.cnki.jgszz.2018.6.0004

• 陶瓷结合剂
• 纳米稀土氧化物
• 抗拉强度
• 断裂韧性

为提高CBN砂轮用陶瓷结合剂的强度与韧性,以不同体积分数的纳米CeO2、Sm2O3、Y2O3、La2O3、Er2O3与基础结合剂形成复合结合剂,并通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征其物相和显微结构,通过三点弯曲、单边切口梁等测试方法测试其机械性能。实验结果表明:添加体积分数2%的纳米CeO2或纳米Er2O3后,试样的抗折强度分别为187 MPa和194 MPa,比基础结合剂的165 MPa分别提高了13.3%和17.6%,而其他3种纳米稀土氧化物没有表现出增强作用。5种纳米稀土氧化物均可增加基础结合剂的韧性,但Er2O3的效果最明显,在体积分数为2.5%时,试样的断裂韧性为2.7MPa·m1/2,比基础结合剂的1.3MPa·m1/2提高了108.2%。以含纳米Er2O3体积分数2%的复合结合剂与CBN磨料(浓度200%)混合制备试样,发现该复合结合剂对CBN颗粒的润湿良好,试样的抗折强度为102MPa。

• 单位
  燕山大学; 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室