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1、CBN顆粒
CBN顆粒對制備PCBN的影響主要包括三個方面:第一,CBN顆粒表面清潔度的影響。過多的雜質會影響CBN-CBN顆粒間及CBN與粘結劑間的粘結,使得PCBN強度減小,耐磨性降低。第二,CBN顆粒大小的影響。一般來說,CBN顆粒度越小,PCBN的抗沖擊能力和耐磨性也就越好;然而,如果CBN顆粒太小,CBN顆粒之間的間隙就會減小,從而使得粘結劑元素的滲透量減少。因此,在選擇使用時應多選擇混合粒度。第三,CBN含量的影響。CBN含量越高,PCBN的硬度就越高、導熱性越好。但是,如果CBN(超硬天地:chaoyingTD)含量太高(一般高于95wt%),燒結體性能就會變差,CBN晶粒易脫落,耐磨性降低;另一方面,如果CBN含量太低(一般指低于50wt%),則會使燒結體質量下降。
2、結合劑
根據(jù)體系中是否含有結合劑,可將PCBN分為純PCBN和有結合劑的PCBN。其中,純PCBN由于幾乎不存在非CBN組分,故其強度、硬度以及熱穩(wěn)定性要遠遠大于普通的PCBN,但由于CBN具有高的化學惰性,這就阻礙了晶格間的良好燒結,即CBN與CBN晶粒直接鍵合是十分困難的。因此,結合劑對合成PCBN的影響就顯得尤為重要。
在CBN聚合過程中,加入多種結合材料來加強CBN晶粒間的連接,從而提高PCBN的整體性能,用這種方法得到的PCBN就是有結合劑的PCBN。如:高熔點金屬組份TiC、TiN、WC,尤其是以Ti為主的化合物,對PCBN的抗磨性和抗破損性都有所提高;一些稀土元素(如Y、Dy等的氧化物和氮化物)與硼化鋁和硼化鈦一起滲入到CBN晶粒間和陶瓷結合劑中,可促使聚晶致密,提高PCBN的強度。
制備PCBN時結合劑的選用至關重要,由于結合劑的不同其應用范圍也不同,不管是刀具制備還是砂輪制備,結合劑一般要滿足下列條件:
第一,結合劑應有較高的熱穩(wěn)定性;
第二,結合劑與氮或硼元素應有強烈的化學親和性;
第三,在高溫狀態(tài)下,結合劑與被加工工件中的合金元素不應產(chǎn)生化學親和;
第四,結合劑應能提高燒結體的強度或韌性。