无机高分子结合剂在磨具中应用资料.docVIP

无机高分子 一、无机高分子结合剂简介 　　无机高分子结合剂是由德谦科技有限公司研发、生产，并首次把“杂化”概念植入磨具生产行业的新型无机高分子结合剂，彻底改变了磨具生产中高耗能、重污染的落后生产工艺和材料结构，大大提高了磨料使用水平和产品质量；同时，也为磨具新产品的拓展提供了广阔的空间。 　　无机高分子结合剂应用在磨具行业具有以下突出特点： 　　1、高质高能：无机合成，化学性质稳定、使用寿命长，粘结性强、强度高、耐磨损、耐腐蚀、耐高温、热膨胀系数小；该材料不仅具有无机材料的特性，也具有一定有机材料的特性，打破了传统的陶瓷磨具和树脂磨具的界限。 　　2、节能环保：无机高分子结合剂在磨具的生产和使用过程中无有毒有害气体产生，该结合剂的固化稳定仅需120-180（根据生产磨具的种类不同而确定温度固化时间），极大的节约了能源，显著的提高了生产效率。 　　3、无机高分子结合剂固化后形成以Si、Al、O、P、N为主链以共价键和离子键相连的立体网络结构，其断裂能高达1500J/㎡，能够满足磨具高速旋转时强大离心力作用下磨具不会产生破裂的强度要求；该即可生产超软磨具、普通磨具，又可生产超硬、超高速磨具。 　　经实际测试，用该结合剂生产的普通磨具回转速度已超过130m/s以上；生产的超软磨具也能经受高速回转；因其固化温度低，以“杂化”概念改变生产工艺，可生产250m/s以上的高速磨具。 　　4、独特功能：无机高分子结合剂可生产精磨磨具，由于该材料的结构中含有铝氧四面体，在磨削过程中，这部分铝氧四面体具有润滑作用，使工件表面的光洁度极佳。 5、使用无机高分子结合剂生产磨具，与传统的生产工艺、设备基本相同，无需大的技改投资。无机高分子聚合材料与陶瓷的结构性能区别　　在显微镜下观察陶瓷材料，可以发现主要有三种结构，即晶体相、玻璃相和气孔。晶体相是陶瓷的基本结构，它是由陶瓷化合物的原子按一定规则排列而形成的晶体结构。玻璃相是由陶瓷各组成物和杂质的原子无规则排列而形成的非晶态结构，因这种结构同玻璃的显微结构相似，故称为玻璃相。陶瓷的性能同其显微结构密切相关。传统陶瓷脆性大，经不起外力撞击，也不能急热急冷，否则就要炸裂。前者是因为陶瓷的抗机械冲击性差，后者是因为抗热冲击性差。这是两种不同的起因，但有着大致相同的破裂过程，即首先从陶瓷内部已经存在的微裂纹开始，裂纹逐渐扩展，直到全部断裂。而且对陶瓷来说，裂纹扩展的速度非常快，一眨眼就“纹到底”了。从以上陶瓷破裂的过程可以看出，陶瓷内部存在微裂纹，是引起陶瓷破裂的第一原因。在陶器碎片的断面上，你会看到许多小孔洞，颗粒也比较粗大，这是由于陶器的烧成温度较低（一般为800～1000），气孔率较高。虽然瓷器是在1200～1400高温下烧制的，结构细密多了，用肉眼常看不出有什么缺陷，但在显微镜下，仍可以看到在其表面有许多微小的伤痕，瓷器碎片的断口上分布着许多微裂纹、气孔和夹杂物。在放大倍数更大的电子显微镜下，还可以发现有许多晶体结构缺陷，如空位、位错和晶界等。所有这些微裂纹、气孔、夹杂物、晶体缺陷、表面伤痕等，都可能成为裂纹的发源地。引起陶瓷破裂的第二个原因是在陶瓷中一旦形成裂纹，裂纹就会迅速扩展。陶瓷不像金属那样，金属在外力作用下可以产生塑性变形，塑性变形可以吸收扩展裂纹的能量，起到止裂的作用。陶瓷属于脆性材料，一旦形成裂纹，由于缺乏塑性变形能力，材料内部出现的应力立即集中到裂纹尖端，推动裂纹迅速向前扩展，直至断裂。如果是在热冲击情况下，还由于陶瓷的导热性差，热膨胀系数大，热应力因此增加，促使裂纹迅速扩展。　　无机高分子聚合粘合剂是由尺度为纳米级的粒子堆积聚合固化而成，它在较低温度下固结就能达到致密化，同时它的小尺寸效应、表面和界面效应，量子尺寸效应和量子遂道效应，使得它具有独特的性能，它的出现将有助于解决无机高分子聚合粘合剂的强化和增韧问题。具体地说无机高分子聚合材料具有以下独特性能：1)粒径小、比表面积大和高的化学性能，可显著降低材料的烧结致密化温度，节约能源；2)使材料的组成结构致密化、均匀化，改善材料组织的性能，提高使用的可靠性；3)可以从量子数量级上控制材料的成分和结构，有利于充分发挥陶瓷材料的潜在性能，使无机高分子矿物聚合粘合剂材料的组织结构和性能的定向设计成为可能。　　此外，无机高分子聚合粘合剂成型后固结，颗粒大小决定了材料的微观结构和宏观性能。如材料颗粒分布堆积均匀，则固结时收缩一致且晶粒均匀长大，低温固结首先导致材料在结构上的变化，晶粒细小均匀呈等轴晶状，同时由于晶界液相的引入和独特的界面结构导致界面结合强化，材料的断裂也变为完全的沿晶断裂模式，使得材料的强度和韧性显著提高；所制备的材料缺陷小、强度高，反应固结具有比烧结产物致密度高、反应温度低、成形能力良好、低成本和高纯度等优点。而传统固相烧结过程