為解決多孔金屬結合劑CBN砂輪在高孔隙率下的強度下降問題,采用球形尿素顆粒為造孔劑,制作孔徑、孔形和孔隙可控的多孔金屬結合劑砂輪磨料層胎體,研究不同載荷情況下的孔隙率和孔隙排布等孔隙結構因素,對多孔金屬結合劑磨料層胎體力學性能的影響規(guī)律。結果表明:孔隙有序排布時的胎體彈性模量要小于孔隙無序排布的;胎體材料的屈服強度隨孔隙率增大而下降;在相同孔隙率下,孔隙有序排布的胎體,在縱向受壓、孔隙正向排布的情況下屈服強度更高。

超硬磨料磨具以其優(yōu)異的磨削性能獲得機械加工領域普遍認可,但制約其進一步拓展應用的主要原因之一是超硬砂輪修整極其困難。面對此難題,作者梳理目前超硬砂輪在工程應用中的主要修整方法,分析其工作原理、技術演變、主要特點、應用狀況,對先進修整技術進行闡述,后總結并展望三大結合劑超硬砂輪實用修整技術及發(fā)展趨勢。金屬結合劑超硬砂余量去除基本鎖定為電火花放電修整,小余量修整主要以普通磨具磨削法修整為主,細粒度超硬砂輪采用在線電解修整優(yōu)勢明顯;陶瓷結合劑超硬砂輪簡單直線修整逐漸被點輪修整取代,高陡度成型砂輪修整仍是金剛石滾輪;樹脂結合劑超硬砂輪多以磨削法修整為主,但科學實用修整技術仍需進一步研發(fā)。激光修整具有非接觸、高效、便利、易控、超長壽命等優(yōu)點,具有更加廣闊的發(fā)展前景;集機、電、聲、熱、化等多種方法于一體的復合修整也是超硬砂輪技術人員一直關注和研發(fā)的重點。

隨著光學、光電子學及數(shù)碼產品的蓬勃發(fā)展，K9玻璃已在諸多領域得到了廣泛的應用。由于K9玻璃屬于硬脆材料，在加工過程中極易發(fā)生脆性破壞，傳統(tǒng)加工技術難以獲得超光滑高質量的表面。近年來，固結磨料化學機械拋光技術以其工藝可控性強、加工效率高、加工成本低以及綠色環(huán)保等一系列優(yōu)點受到越來越多的關注。本文采用顯微硬度方法分析了化學機械研拋中研拋液對K9玻璃表層硬度的影響，采用失重法對固結磨料研拋K9玻璃的材料去除過程中的機械與化學作用進行了分離，利用正交實驗的方法研究分析了各加工參數(shù)對K9玻璃研磨和拋光的材料去除率及三維輪廓表面粗糙度影響，優(yōu)化K9玻璃的研磨拋光工藝。本文所完成的主要工作和研究成果如下：（1）研究了研拋液對K9玻璃的化學作用采用去離子水和研拋液分別浸泡K9玻璃，測量并比較浸泡后K9的維氏硬度和壓痕對角線長度，根據所測數(shù)值進一步計算出K9玻璃表面生成的變質層厚度，驗證了研拋液對K9玻璃的化學作用和變質層厚度隨浸泡時間的變化規(guī)律。研究表明：研拋液對K9玻璃有比較劇烈的化學作用，可以在K9玻璃表面形成變質層，隨著浸泡時間的延長變質層的厚度逐漸增加但增加趨勢逐漸減緩

藍寶石具有高硬度（莫氏硬度9）、優(yōu)異的耐腐蝕性以及良好的光學和機械性能,因此廣泛應用于固態(tài)激光器,精密抗摩擦軸承,紅外窗口,半導體芯片基板等高科技領域。隨著科技迅猛的發(fā)展,對藍寶石表面平整度要求越來越高,而化學機械拋光（CMP）是目前普遍的表面加工技術,是公認的可以實現(xiàn)全局平坦化拋光方法,所以用化學機械拋光對藍寶石表面的超精密拋光成為研究的熱點。在CMP中,拋光漿料和拋光磨料扮演著重要角色,對藍寶石的拋光質量有直接的影響。本文研究了將氧化鋁磨料分散于硅溶膠中獲得了穩(wěn)定性及拋光性能均較好的拋光漿料。采用均相沉淀法制備出粒徑分別為320nm、500nm、1.0μm左右的球形氧化鋁磨料,采用直接沉淀法制備出粒徑320nm的不規(guī)則形貌的氧化鋁磨料,并將不同粒徑、形貌的氧化鋁對藍寶石進行拋光,得出粒徑為1.0μm的球形氧化鋁具有較佳的拋光效果。通過掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）等手段對樣品的形貌、物象等進行表征。通過Zeta電位對拋光漿料的分散穩(wěn)定性進行檢測,通過原子力顯微鏡（AFM）對藍寶石拋光前后的表面粗糙度進行檢測。主要結果如下:將氧化鋁磨料分散在硅溶膠中,體系的穩(wěn)定