纳米稀土氧化物对陶瓷结合剂的强韧化

摘要

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、Sm2 O3、Y2 O3、La2 O3、Er2 O3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Er2 O3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Er2 O3的效果最明显,在体积分数为2.5％ 时,试样的断裂韧性为2.7 MPa·m1/2,比基础结合剂的1.3 MPa·m1/2提高了108.2％.以含纳米Er2 O3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102 MPa.