【摘 要】
：
相比于传统的刚玉磨料,陶瓷刚玉磨料在多个方面展示出了显著优势,如强度、韧性、自锐性以及磨削性能等。除此之外,陶瓷刚玉磨料的性价比相比超硬的c BN、金刚石磨料具有明显优势,因此在磨削加工领域备受青睐。尽管陶瓷刚玉磨料在我国已有二十多年的发展历程,但是品质和制备技术与国际先进水平相比仍具有较大差距,所以优化制备工艺、提高磨料品质、开发不同种类的陶瓷刚玉磨料具有重要意义。本文从制备陶瓷刚玉磨料的原料（
论文部分内容阅读
相比于传统的刚玉磨料,陶瓷刚玉磨料在多个方面展示出了显著优势,如强度、韧性、自锐性以及磨削性能等。除此之外,陶瓷刚玉磨料的性价比相比超硬的c BN、金刚石磨料具有明显优势,因此在磨削加工领域备受青睐。尽管陶瓷刚玉磨料在我国已有二十多年的发展历程,但是品质和制备技术与国际先进水平相比仍具有较大差距,所以优化制备工艺、提高磨料品质、开发不同种类的陶瓷刚玉磨料具有重要意义。本文从制备陶瓷刚玉磨料的原料（拟薄水铝石）选择出发,探究溶胶-凝胶法制备磨料前驱体的工艺条件,以及晶种、添加剂、烧结制度等对磨料显微结构和性能的影响。研究结果表明,用于制备陶瓷刚玉磨料的拟薄水铝石的胶溶指数通常需要大于95%,晶粒度小于10 nm。实验中,溶胶的p H值、反离子浓度以及拟薄水铝石的初始固含量对溶胶的胶凝时间具有显著影响,溶胶的p H值越低、反离子浓度越高、初始固含量越高,溶胶形成凝胶的速度越快。以无添加的拟薄水铝石为原料制备的陶瓷刚玉磨料通常展示出对力学性能不利的“蠕虫状”显微结构,添加α-Al2O3晶种能够有效避免磨料“蠕虫状”结构的出现,同时细化晶粒尺寸,当添加3 wt.%α-Al2O3晶种时,磨料晶粒细小且均匀,单颗粒抗压强度达到最大的45.4 N。当添加Al F3作为晶种时,“蠕虫状”的显微结构也可以被避免,并且晶粒随着Al F3添加量的增加而展现出片状的生长特性。在两步烧结制度T1为1400℃,T2为1370℃条件下,磨料的显微结构十分均匀,平均晶粒尺寸为289 nm,单颗粒抗压强度达到43.4 N。当以SiO2作为添加剂时,氧化铝晶粒展现出明显的各向异性生长趋势,但是致密化程度是较低的,加入少量的Ti O2后,磨料的致密度明显提高,并且形成了各向异性晶粒互锁的显微结构,当加入0.2 wt.%Ti O2时,磨料的单颗粒抗压强度可达到41.2 N,硬度和断裂韧性分别达到18.12 GPa,韧性达到6.12 MPa·m1/2。当分别加入Mg O-Ti O2、Ti O2-Si O2、Mg O-Ti O2-Si O2作为复相添加剂时,磨料均形成了由大尺寸各向异性晶粒与小尺寸等轴晶粒共同构成的复相结构,特别是当Mg O-Ti O2-Si O2复相添加剂的摩尔比为3:5:11时,磨料的单颗粒抗压强度可达56.4 N,硬度和断裂韧性分别为18.75 GPa和5.93 MPa·m1/2。
其他文献
为解决化石燃料引起的环境污染和能源短缺问题,开发清洁可再生的能源刻不容缓。与风能、太阳能、潮汐能等易受自然环境影响的间歇性能源相比,氢能因其环保、可储存的特性,具有更大的应用潜力,而且碱性条件下的电解水产氢拥有高质量、无污染、来源丰富等优点,被认为是极具前景的产氢方法之一。因此,为了提高电解水效率,设计性能优良、价格低廉的电催化剂变得尤为重要。在析氢反应（HER）中,氢氧化物Ni（OH）2的Ni2
水平基因转移是生物进化的重要途径之一,目前已作为成熟工具被应用于生物底盘改造、重要天然产物的异源表达等。链霉菌可产生丰富的天然产物,常被用作异源表达宿主。接合转移是水平基因转移的方式之一。目前一些有重要价值的非模式链霉菌接合转移效率较低,无法顺利进行遗传改造,因此需要对接合转移过程进行进一步探究和优化。植物凝集素是一种糖蛋白,可以与细菌表面的糖基特异性结合,从而修饰在细菌表面。本研究利用植物凝集素
电子封装金属引线框架材料用于承载芯片及其连接线路,电子封装塑封材料对芯片具有支撑和保护作用,两者对芯片热性能和可靠性至关重要。随着集成电路中芯片集成度的不断提高,发热现象也愈加严重,芯片温度每上升2℃,可靠性将下降10%。因此亟需开发具有高导热性能的电子封装材料以提高芯片的散热效率。本课题利用石墨烯面内方向高导热系数的特性使其定向分布于铜基引线框架材料和环氧树脂基塑封材料中,以提高电子封装材料的导
锂离子电容器是一种结合锂离子电池和双电层电容器储能机制的新型电化学储能器件,综合了两者各自的优势,具有高能量密度、高功率密度和长循环寿命等优点,被认为是目前最有前途的高性能储能装置之一。石墨烯由于其独特的结构而具有高比表面积、高容量、高电导率和稳定的物化性质等优点,是高性能锂离子电容器理想的电极材料。但是,石墨烯的微观形貌、片层结构和活性位点等会影响锂离子电容器的能量密度和功率密度。因此,制备高比
酶是一种高选择性、环境友好、作用条件温和的天然生物催化剂。但酶在非天然环境下活性和稳定性较差,这大大限制了酶的工业化应用。作为改造酶的有效手段,聚合物修饰近年来已成为研究的热点。然而目前可有效提升酶性能的聚合物种类并不丰富,因此开发新型有效的聚合物材料具有重要的研究价值。脂肪酶是生物转化中最为重要的酶之一。甲基丙烯酸酯类聚合物接枝脂肪酶已被报道可以有效提升酶的催化性能,基于此,本研究进一步探究不同
群体感应（Quorum sening,QS）是细菌通过感知环境信号分子表达相关基因,控制菌群密度或调控菌群行为的系统。作为细菌之间一种常见的交流方式,群体感应在协调种群关系、维持菌群稳定中发挥着重要的作用。近年来,在人工合成微生物菌群的基础上尝试新的研究手段,以期获得优于传统地培养单一工程菌株的独特优势。本文基于群体感应的基因逻辑线路利用基因工程的手段对五株大肠杆菌进行了改造,形成了三种不同相互作
在乳酸乳球菌的生长过程中,细菌发酵的产物如乳酸、Nisin等会作为环境中的刺激因子影响细菌的生长。作为细菌的外层屏障,乳酸乳球菌细胞壁外的表面多糖在菌株耐受性中发挥了重要作用。近来,在乳酸乳球菌中发现了一种鼠李聚糖结构,该结构与肽聚糖层共价相连,和细胞壁一起作为细菌的外层屏障发挥作用。已有研究发现乳酸乳球菌的鼠李聚糖层与细菌的环境耐受性存在关联。因此研究乳酸乳球菌鼠李聚糖层的合成调控对于提高细菌耐
哮喘是一种慢性支气管疾病,是人类健康领域面临的难题和挑战。哮喘的发生是由于先天和适应性免疫系统细胞与上皮细胞共同作用,导致支气管超反应性（BHR）、粘液分泌过多、气道壁重塑和气道狭窄。嗜酸性粒细胞炎症是哮喘中的主要炎症类型。当人体内的嗜酸性粒细胞受到刺激发生活化,释放出含量丰富的Galectin-10（Gal10）蛋白,Gal10蛋白经历相变成为晶体则诱发哮喘疾病。目前针对哮喘的治疗药物多为控制和
鸡α-干扰素（Chicken Interferon-α,Ch IFN-α）是一种分泌型小蛋白,具有广谱抗病毒性和免疫调节作用,可用于预防和治疗新城疫病毒（Newcastle disease virus,NDV）等多种病毒感染,对于防治禽类感染性疾病具有重要应用价值。本文为了实现鸡α-干扰素在Bacillus subtilis中的异源表达和分泌,进行了探索性研究。以Bacillus subtilis
当今社会环境污染和能源短缺的问题日益突出,为解决这些问题,亟需寻找清洁、可再生的新能源和开发绿色、简易的新技术。光催化技术以光能为动力,且不会对环境造成二次污染,是一项既能利用清洁能源,又可以生产清洁能源的绿色技术,在能源和环境领域有着巨大的应用前景。石墨相氮化碳（g-C3N4）因其独特的共轭结构,吸光范围可延伸至460 nm,并且在苛刻的条件下仍然能维持稳定结构和催化性能,因此本论文将g-C3N