关于花岗石材高光泽度饰面形成机理的基础研究

摘要

为了打破国外石材加工商的技术封锁和在更高的价值层面上开发中国的石材资源,国内不少高校和科研所已开始着手研究花岗石材饰面的磨抛技术,不过从文献看研究多按常规思路进行,方法亦多雷同.该文不循常径,提出从大量剖析光泽度已达和未达要求的各类花岗石材饰面层的理化结构及其形成机理入手;亦即从剖析经磨抛获得的石材饰面层本身所蕴含的加工信息入手来破解国外的磨抛技术关键.论文希望借助此种逆向反求解密式的研究思路能为国内目前有关花岗石材高光泽度饰面磨抛的工艺研究找到突破口,闯出一条新思路.论文所完成的具有创新意义的工作可以归纳为:1. 利用扫描电镜、电子探针、X射线衍射和辉光质谱等现代理化测试分析手段,率先完成了对花岗石村高光泽饰面层理化结构的综合测试分析研究工作.2.完成了有关花岗石材磨抛时表面温度场的理论解析与实验研究工作,理论解析的结果与实验测定的结果吻合良好,两者都证明正常磨抛时石材表面温度不会超过100-150℃.3. 为科学阐明花岗石材高光泽度饰面层的本质结构及其形感机理,设计并完成了对石材饰面形成过程全方位跟踪观测的大型综合性测试实验.4.论文所完成的关于饰面石材表面光泽度与表面粗糙度关系的专项试验进一步确定,随着石材表面粗糙度的降低,光泽度呈单调增加趋势,且在Ra<0.2μm(相当于 9)以后,粗糙度的些微降低,都有可能获得光泽度的显著增加. 5.论文最后提出的以硬脆性材料镜面磨抛的工艺对策来规范和改造现有石材磨抛作业的创新构想,为实现花岗石材的高光泽度饰面的工业化生产提供了确实可行的新思路.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1本课题的工程背景及研究意义

1.2饰面花岗石材的基本性质及其磨抛加工技术概述

1.2.1饰面花岗石材的基本性质

1.2.2饰面花岗石材的磨抛加工技术

1.3本课题的研究思路及拟开展的主要研究工作

第二章饰面石材光泽表面形成机理的研究现状及其存在的主要问题

2.1前人关于饰面石材光泽表面形成机理的研究成果概述

2.2对前人研究成果的几点质疑

2.3饰面石材光泽表层的显微分析

2.3.1饰面石材光泽表层的形貌分析

2.3.2饰面石材光泽表层的组织结构分析

2.3.3饰面石材光泽表层的化学成分分析

2.4本章小结

第三章饰面花岗石材光泽表面形成过程的形貌分析

3.1石材磨抛加工过程中表面形貌变化的跟踪观察

3.1.1不同石材在同种磨抛加工条件下表面形貌的跟踪观察

3.1.2同种石材在不同磨抛加工条件下表面形貌的跟踪观察

3.1.3本节小结

3.2花岗石材中主要成分在加工过程中表面形貌的跟踪观察

3.3本章小结

第四章饰面花岗石材磨削过程中表层组织结构的研究

4.1饰面花岗石材光泽表层的组织结构分析

4.2花岗石材主要成分的光泽表层组织结构分析

4.3本章小结

第五章饰面花岗石材磨削加工温度的研究

5.1磨削花岗石材时磨削弧区温度的测量

5.1.1实验方案设计

5.1.2实验结果及分析

5.1.3本节小结

5.2磨削饰面石材时工件表面热源温度场解析

5.2.1磨削弧区热源模型的简化

5.2.2实验条件

5.2.3工件与工具没有相对运动时的磨削弧区温度场的理论解析

5.2.4工件与工具有相对运动时的磨削弧区温度场的理论解析

5.2.5本节小结

5.3本章小结

第六章饰面花岗石材表面光泽度与表面粗糙度的关系

6.1饰面石材光泽和光泽度的概念

6.2不同加工条件下石材的表面光泽度与表面粗糙度之间的关系

6.3不同石材的表面光泽度与表面粗糙度之间的关系

6.4饰面花岗石材主要成分对表面粗糙度的影响

6.4.1磨抛过程中饰面石材主要成分的表面粗糙度变化

6.4.2晶界对饰面石材表面粗糙度的影响

6.5本章小结

第七章进一步实现高效高光泽饰面石材加工的工艺构想

7.1基于机械作用的高效高光泽饰面石材加工的工艺构想

7.1.1磨抛工具的规范

7.1.2磨抛工艺的规范

7.2基于化学改性的高效高光泽饰面石材加工的工艺构想

7.3本章小结

第八章全文总结与展望

8.1本文的主要结论和所取得的主要成果

8.2后续研究工作展望

致谢

攻读博士学位期间发表的论文

参考文献