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PCBN制备要素

文章出处: 作者: 人气:2025 发表时间:2017/11/06

1、CBN颗粒

CBN颗粒对制备PCBN的影响主要包括三个方面:第一,CBN颗粒表面清洁度的影响。过多的杂质会影响CBN-CBN颗粒间及CBN与粘结剂间的粘结,使得PCBN强度减小,耐磨性降低。第二,CBN颗粒大小的影响。一般来说,CBN颗粒度越小,PCBN的抗冲击能力和耐磨性也就越好;然而,如果CBN颗粒太小,CBN颗粒之间的间隙就会减小,从而使得粘结剂元素的渗透量减少。因此,在选择使用时应多选择混合粒度。第三,CBN含量的影响。CBN含量越高,PCBN的硬度就越高、导热性越好。但是,如果CBN(超硬天地:chaoyingTD)含量太高(一般高于95wt%),烧结体性能就会变差,CBN晶粒易脱落,耐磨性降低;另一方面,如果CBN含量太低(一般指低于50wt%),则会使烧结体质量下降。

2、结合剂

根据体系中是否含有结合剂,可将PCBN分为纯PCBN和有结合剂的PCBN。其中,纯PCBN由于几乎不存在非CBN组分,故其强度、硬度以及热稳定性要远远大于普通的PCBN,但由于CBN具有高的化学惰性,这就阻碍了晶格间的良好烧结,即CBN与CBN晶粒直接键合是十分困难的。因此,结合剂对合成PCBN的影响就显得尤为重要。

在CBN聚合过程中,加入多种结合材料来加强CBN晶粒间的连接,从而提高PCBN的整体性能,用这种方法得到的PCBN就是有结合剂的PCBN。如:高熔点金属组份TiC、TiN、WC,尤其是以Ti为主的化合物,对PCBN的抗磨性和抗破损性都有所提高;一些稀土元素(如Y、Dy等的氧化物和氮化物)与硼化铝和硼化钛一起渗入到CBN晶粒间和陶瓷结合剂中,可促使聚晶致密,提高PCBN的强度。

制备PCBN时结合剂的选用至关重要,由于结合剂的不同其应用范围也不同,不管是刀具制备还是砂轮制备,结合剂一般要满足下列条件:

第一,结合剂应有较高的热稳定性;

第二,结合剂与氮或硼元素应有强烈的化学亲和性;

第三,在高温状态下,结合剂与被加工工件中的合金元素不应产生化学亲和;

第四,结合剂应能提高烧结体的强度或韧性。


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