影响氮化硅陶瓷内圆磨削加工表面形貌因素分析

目的研究氮化硅陶瓷在内圆磨削时不同的磨削参数:砂轮线速度(vs)、径向进给速度(f)、轴向振荡速度(fa)对表面粗糙度的影响.方法采用树脂结合剂金刚石砂轮对氮化硅陶瓷试件进行内圆加工实验,进行了3因素的均匀实验.建立了氮化硅陶瓷内圆磨削的经验公式,利用Taylor-Hobson Surtroni25型接触式粗糙度仪对加工表面进行测量,得到不同磨削参数下的粗糙度;用日立S-4800冷场发射电子显微镜对加工表面进行观测,得到被磨试件的表面形貌图像.结果加工表面粗糙度随砂轮线速度的增大而减小,随径向进给速度的增大而增大,随轴向振荡速度的增大而减小.砂轮线速度对被加工表面粗糙度影响最大,随着砂轮速度的增大,粗糙度由0.340 1μm下降到0.295 0μm.结论明确了内圆磨削氮化硅陶瓷试件时不同磨削参数对表面粗糙度的影响,通过回归分析,探索出了不同线速度下氮化硅陶瓷材料去除机理对其表面形貌产生的影响.     

激光微细加工三维陶瓷表面

本文讨论了用激光对陶瓷零件表面作微细加工的一些基本问题，余量去除、已加工表面完整性和尺寸精度等，采用声－光调ＱＹＡＧ激光，可保证已加工表面的高度完整性，采用短焦深的聚焦光具并降低焦斑功率密度，可以减小已加工表面的尺寸偏差。     

氧化锆陶瓷表面激光釉化组织形貌

为验证氧化锆陶瓷表面釉化的可行性,通过进行室温环境下连续激光对氧化锆陶瓷进行表面釉化处理的实验研究,研究了激光加工参数(包括激光输出功率、扫描速度和离焦量等)对陶瓷表面釉化组织形貌的影响及规律。结果表明,氧化锆陶瓷表面釉化组织的形貌可以通过改变激光加工参数进行优化。可见,改变激光输出功率以及扫描速度都可以减少热裂纹以及过热组织的出现;离焦量的变化可以拓宽釉化区域以及改善釉化组织的形貌。     

氮化硅陶瓷表面的镀膜方法

本文介绍在氮化硅陶瓷表面极易形成牢固金属层的新型镀膜方法。 氮化硅陶瓷是各种陶瓷中物理、机械和化学性能最优良的材料之一。但迄今氮化硅陶瓷尚没有与其他材料复合使用的先     

氮化硅陶瓷粉末的选区激光烧结

进行了将粘结剂包覆在陶瓷粉末表面以提高陶瓷粉末选区激光烧结(SLS)成型性能的研究. 利用甲基丙烯酸甲酯单体以及甲基丙烯酸丁酯单体共聚反应制备出共聚物粘结剂,并分别采用红外光谱和DSC/TG法对其进行分析. 结果表明,所制备的共聚物的主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸丁酯,其玻璃化温度为102.0℃,在300～400*#℃之间失重超过80%. 将自制共聚物与磷酸二氢铵以适当的比例混合,采用机械混合与喷雾干燥等手段对Si3N4陶瓷粉进行了包覆处理,并在SLS设备上进行了烧结成型实验,成功地实现了包覆粉末的SLS烧结.     

强准分子激光脉冲对金属表面形貌的影响

本文介绍了用强准分子激光脉冲在大气下垂直入射到４５号碳素钢、纯铝、黄铜等金属表面，观察到材料表面形貌的不同形态的变化。     

激光三角法测量表面形貌

对激光三角测量法应用于表面形貌的检测进行研究.通过分析激光三角测量的基本原理,得出光路设计条件与输入输出关系.分析了几种激光三角测量的改进方法的优点、局限与适用范围.讨论了激光三角测量中影响分辨率与精度的几个因素并提出应对的措施.     

工程陶瓷小孔激光加工

实验研究几种陶瓷材料小孔激光加工的特性，提出改善表面质量和减少加工裂纹的合理工艺参数及消除已加工表面缺陷的两种激光复合加工工艺方法。     

激光表面形貌纳米测量的研究

测量设备由光路单元、数字鉴相单元、A/D变换单元、测量平台、PC机及相应的软件组成.利用激光的Raman-Nath衍射和光干涉的原理,该设备通过光探针得到测量和参考正弦波的相位差;PC机计算与该相位差成线性关系的工件表面的起伏变化量,通过测量平台完成表面形貌的钠米测量.该设备的实际测量精度为3nm.     

双光子三维微细加工重复率对表面形貌的影响

飞秒激光三维微细加工是一种集超快激光、CAD／CAM、光化学材料等技术于一体的新型加工方法,它采用单点扫描累积成型,由点成线,由线成面进行加工．要得到精细的三维微器件,不仅需要高加工分辨率,还须选用合适的扫描步距．我们采用不同重复率工艺参数进行实验,并对得到的表面质量进行了分析,优化了微器件加工的重复率参数．还基于自由基浓度理论和曝光等效性原理,对重复率影响表面质量进行了仿真．加工系统采用飞秒激光光源：脉宽为80fs,中心波长为800nm,重复频率为80MHz,输出功率为400mW;使用数值孔径（NA=1．25）浸油物镜聚焦;三维扫描使用PZT移动台;材料是新型聚丙烯类S-3负性光刻胶．实验中采用步距0．1,0．2,0．3,0．4μm得到不同平面,并测得其表面粗糙度,分析了重复率对微器件表面质量的影响．     

电火花线切割加工表面形貌分形特征

针对电火花线切割加工表面形貌不规则、无序性等特点,基于分形几何理论,研究了电火花线切割加工表面形貌的分形特征,利用结构函数法计算其分形维数,并给出了电火花线切割表面特征分形维数的物理意义.研究表明:电火花线切割表面形貌在一定尺度范围具有明显的分形特征,加工参数的设定、脉冲电源的性能等因素影响分形维数D的大小,分形维数D和表面粗糙度Ra有一定的对应关系,将分形维数D和表面粗糙度Ra结合起来描述线切割加工表面的形貌特征更为合理.     

新型工程陶瓷氮化硅

氮化硅,是一种一材多用的新型工程陶瓷,它具有强度高、耐腐蚀、耐研磨、耐高温和极好的抗热震性、中绝缘性等优良性能,在制造工艺中又具有可机械加工和无收缩性等优点,能用于各种工程中需尺寸精确的部件,尤其是形状复杂的部件,同样能达到成品率较高的要求。这些优良性能是一般陶瓷所没有的。我厂在毛主席革命路线指引下,在各级党委及上海硅酸盐研究所的关怀与支持下,发扬了自力更生,艰苦奋斗的革命精神,成功地试烧了 Qy 型潜水泵氮化硅机械密封环,经鉴定符合设计要求,这是一项坚决贯彻执行毛主席革命科技路线的可喜成果。     

不同温度下脉冲激光沉积LiCoO_2薄膜的微观结构和表面形貌

使用脉冲激光沉积技术,不同的衬底温度,在单晶Si(100)衬底上沉积了锂离子电池正极材料Li-CoO2的薄膜.用XRD对样品进行晶体结构分析,用SEM观察了样品的表面形貌.结果显示,衬底温度对LiCoO2薄膜的微观结构和表面形貌都有明显影响.在500℃以上的衬底温度下生长的样品结晶质量较好;晶体的颗粒尺寸随着温度的升高而增大.     

激光表面纹理加工Ti6Al4V空蚀的形貌特征

为提高钛合金的抗空蚀性能,采用激光对Ti6Al4V合金进行表面纹理加工.采用维氏显微硬度计对试样的横截面硬度进行表征,采用磁致伸缩超声振动仪对试样的抗空蚀特性进行测试,采用扫描电子显微镜对试样空蚀形貌进行观测.结果表明,经激光表面纹理加工后,试样的表层硬度均得到明显提高.直线纹理试样空蚀的形貌特征为纹理突起处呈海绵状,网格纹理试样空蚀的形貌特征为纹理突起处出现针孔和疲劳裂纹及由脆性断裂引起材料剥离脱落产生的空蚀坑,状点纹理试样表面仅出现麻点状空蚀特征.各种纹理的凹陷处均无明显的空蚀特征,抗空蚀性能均得到明显增强.     

激光切割表面三维形貌的分形特征

利用白光干涉仪测量激光切割碳素钢表面轮廓数据,应用分形几何学分析激光切割表面的三维形貌特征.采用盒计数法计算激光切割表面的三维分形维数.结果表明：不存在一个超越尺度范围普适的分形维数,只有当尺度r小于轮廓最大高度Ry,才表现出分形特征.对同一激光切割表面进行表征时,同尺度的Ra沿厚度方向变化波动较大,分形维数Db能够对整体表面形貌的复杂程度有着较稳定的表征.分析激光切割表面的三维形貌特征,分形维数表征激光切割表面微观结构的复杂程度,表面粗糙度可对激光切割表面轮廓高度特性进行辅助评价.     

微细铣削加工表面形貌的分形特征

微细铣削加工表面形貌特征的评价与表征对微细切削加工表面的形成机理、加工表面的形成与工艺参数之间的关系等的研究有重要意义。应用分形几何理论,采用盒计数法对微细铣削加工表面形貌进行研究。结果表明:微细铣削表面具有明显的分形特征,其盒计数维数在1.32～1.42之间,说明其加工表面形貌比较复杂,同时证明加工表面轮廓的分形维数D与表面粗糙度Ra没有相关性,进而可以从分形维数D与表面粗糙度Ra两方面对微细铣削加工表面形貌特征进行综合评价。     

零件表面形貌与加工工艺的关系

加工工艺检验是比较麻烦和费时的,而加工工艺检验又关系到产品质量。本文通过分析表面形貌的形成及组成部分,指出利用检验表面形貌特性来控制加工工艺是一种极佳的手段。为此,表面粗糙度参数不仅应具有评定零件表面质量的功能,还应具有检验加工工艺的功能,以控制加工工艺。本文还指出利用表面形貌控制加工工艺的检验方法及研究方向。     

三维加工表面形貌等方性评定的研究

本文基于分形几何理论，提出了一种三维表面微观形貌的等方性（各向均匀性）评定方法，并通过实验表明，精车加工表面形貌是不等方性的。     

加工表面形貌的在线检测和识别

本文阐叙了一种基于光针法的表面形貌测量装置,它能在线测量加工工件圆周方向的波纹度和轴向表面轮廓形貌,其垂直分辨率为0.02～0.10μm,横向分辨率为30～50μm。切削试验表明,该装置还能够在线识别刀尖上的积屑瘤、切削过程中的颤振和刀具磨损对加工表面形貌的影响。