1、一卷陶瓷磨具制造試卷首先，填空(這個問題15分) (每個空格1分)1.根據(jù)GB/T2484-1994，寫出中等硬度等級2對應(yīng)的硬度符號為。n.2.磨具組織數(shù)與磨粒率的關(guān)系表達式為N=(62-VG)/2。3.陶瓷磨具是根據(jù)粘合劑分類和命名的。4.陶瓷磨料在加熱階段容易產(chǎn)生內(nèi)徑裂紋，在冷卻階段容易產(chǎn)生外徑裂紋。5.加工磨具時，控制成型密度的方法基本上有兩種：定模法(定容法和定壓法)。6.砂輪旋轉(zhuǎn)過程中應(yīng)力分布的特點是切向應(yīng)力總是大于徑向應(yīng)力，孔壁切向應(yīng)力和切向、徑向應(yīng)力的最大值隨著k值的增大而增大。7.陶瓷結(jié)合劑組成的表達方法一般包括礦物原料組成、化學組成和實驗配方。8.注水成型的關(guān)鍵是消除氣泡。

2、9.沖擊強度是衡量粘結(jié)劑韌性和脆性的指標。二.解釋下列術(shù)語和概念(本主題20分) (每個主題2分)1。磨具硬度：是指結(jié)合劑在外力作用下抵抗磨具表面磨粒脫落的能力?；蛘吣チ谋砻婷撀涞碾y度。(2分)2.砂輪不平衡：砂輪是一個異質(zhì)物體。砂輪旋轉(zhuǎn)時，由于砂輪的質(zhì)心與其旋轉(zhuǎn)中心不重合，產(chǎn)生離心力，導致工作系統(tǒng)的振動狀態(tài)。(2分)3。恒壓成形：根據(jù)公式表中坯料的成形壓力和壓制面積計算壓力機的表壓，根據(jù)測量的成形密度計算基準單位重量，從而壓出一定體積(控制厚度)的坯料。(2分)4 .著色劑：使磨具燃燒后顯示出某種顏色的添加劑。(2分)5.粘結(jié)劑的可塑性：粉狀粘結(jié)劑可與一定量的水混合，在外力作用下可制成一定

3、形狀的泥球，不會開裂。當外力停止并干燥時，它能保持其原始形狀而不變形。(2分)6 .干燥速率：指單位時間內(nèi)單位面積干燥坯體可蒸發(fā)的水量。(2分)7.結(jié)合劑的反應(yīng)性：在剛玉磨具的焙燒過程中，磨粒表面的Al2O3會部分溶解到結(jié)合劑的熔體中，增加結(jié)合劑橋中Al2O3的含量。Al2O3的這種相對增加被稱為粘合劑的反應(yīng)性。(2分)8.燒結(jié)粘結(jié)劑：粘結(jié)劑的耐火性高于磨具的烘烤溫度。(2分)9。砂輪孔插入：用一定的壓力將一個固定形狀和尺寸的硬塑料環(huán)插入砂輪的內(nèi)孔。(2分)10.濕式干燥：在干燥初期用完全飽和水蒸氣的熱空氣加熱濕坯，在濕坯內(nèi)外均勻加熱后，降低熱空氣的相對濕度，在干燥后期提高熱空氣的溫度，降低相

4、對濕度，達到完全干燥。(2分)第三，簡答題(本題32分) (每題4分)1。簡述耐火性對陶瓷磨料性能的影響答：耐火性是粘結(jié)劑的主要性能指標之一，對磨具的燒結(jié)溫度有很大影響：當燒結(jié)溫度恒定時，如果耐火性偏高，燒成時磨具的燒結(jié)度差，結(jié)合劑和磨粒結(jié)合不牢固，會降低磨具的硬度和強度(2分)；如果耐火性低，在燒制過程中，液相的量將增加，液相的粘度將降低，這將增加磨具的硬度，并容易引起起泡、變形和其他廢品。(2分)2。影響粘結(jié)劑加入量的因素有：(1)磨具硬度；(1點)(2)磨料的類型和粒度；(1點)(3)活頁夾類型；(1點)(4)磨具成型方法。(1分)3.細粒磨具用結(jié)合劑的特點如下：(1)結(jié)合劑粒度細；(1

5、點)(2)該粘結(jié)劑具有良好的中高溫性能和相當大的韌性等。(1)點(3)水拋磨具用粘結(jié)劑懸浮性好，干坯強度高；(1點)(4)微粉粒度的磨具大多使用特殊的低溫結(jié)合劑。(1分)4。硼玻璃在粘合劑中的作用是什么？答：(1)硼玻璃作為熔劑可以顯著降低粘結(jié)劑的耐火度；(1點)(2)增加粘合劑的流動性和潤濕性；(1點)(3)提高粘結(jié)劑的反應(yīng)能力；(1點)(4)改善粘結(jié)劑和磨料之間的結(jié)合條件，提高磨具的強度。(1分)5。磨削砂輪的主要方法是什么？回答：(1)用金剛砂打磨砂輪平面；(1點)(2)用砂輪加工砂輪；(1點)(3)砂輪面對面加工砂輪外徑；(1點)(4)用鉆頭引導磨粒加工砂輪孔徑。(1分)6。金剛石磨粒

6、的主要特點是：(1)原料豐富，價格低廉，制造工藝簡單，成型后可在常溫下硬化。(1點)(2)磨具自銳性好，不易燒傷工件，磨削效率高。(1點)(3)該粘結(jié)劑具有良好的潤滑性和較小的摩擦系數(shù)，不僅能降低摩擦熱，還能提高加工表面光潔度。(1點)(4)防潮性差，研磨時自耗高，所以使用速度不宜太高。(1分)7。棕剛玉磨具增白的原因如下：(1)在燒結(jié)操作的高溫階段，供氧過量或燒結(jié)溫度過高，導致剛玉磨料顆粒產(chǎn)生過多的a12o 5；(2分)(2)當剛玉磨料中A12O3含量超過95%時，棕剛玉磨料會變白。(2分)8。原料的變化對粘土長石粘結(jié)劑的性能有什么影響？答：(1)粘結(jié)劑的塑性隨著粘土含量的增加而增加；(1)

7、點(2)磨具濕坯和干坯的強度一般隨粘土含量的增加而增加；(1點)(3)粘結(jié)劑的耐火性隨著粘土含量的增加而增加；(1點)(4)碳化硅磨具結(jié)合橋中的相是玻璃相、莫來石、殘余長石和應(yīng)時等。剛玉磨料的粘結(jié)橋大部分是玻璃相，有時還有少量殘留長石和應(yīng)時。(1分)第四，計算題(本題5分)AF80N砂輪，按配方表規(guī)定，將磨料設(shè)定為100，粘結(jié)劑設(shè)定為14，潤濕劑設(shè)定為2.5，粘結(jié)劑設(shè)定為1.0，計算7號結(jié)構(gòu)的成形密度。(棕剛玉的顆粒密度取3.96g/cm3)溶液：(定模)成型密度與磨具坯料的磨粒率有如下關(guān)系：100/mVaa(2點)，其中 w=100 142.51=117.5，(1點)a=3.96，對應(yīng)7號組

8、織的磨損率為Av=62-27=48%(1點)，則=3.960.48117.5/100五、真假問題(本題10分) (每題2分)(判斷以下問題)，1。干燥的目的是除去坯體中的水分。()(1分)校正：干燥的目的是去除坯體中的大部分水分，提高坯體的干燥強度。(1分)2。在應(yīng)時的晶體轉(zhuǎn)變中，伴隨橫向轉(zhuǎn)變的體積變化很大，因此是有害的。()(1分)修正：在應(yīng)時的晶體變換中，伴隨橫向變換的體積變化很大，但是速度很慢，所以沒有害處。(1分)3.要充分表現(xiàn)普通磨具的特性，必須有7個項目。()(1分)修正：要充分表現(xiàn)普通磨具的特性，必須有8個項目。(1分)4。燒結(jié)范圍是燒結(jié)粘結(jié)劑的一個重要性能。如果太窄，不利于產(chǎn)品

9、質(zhì)量的穩(wěn)定。()(2分)5。當磨具的硬度不變時，通過調(diào)整成型密度和粘結(jié)劑的量，可以得到任意組織數(shù)的磨具。()(1分)校正：當磨具硬度不變時，可以獲得一定組織數(shù)范圍的磨具1)密度變化(3點)隨著壓制過程中壓力的增加，松散的粉末迅速形成生坯。生坯的相對密度有規(guī)律地變化?？煞譃槿齻€階段：生坯密度急劇增加(孔隙率降低)；生坯密度緩慢增加(脆性變形前的阻力)；生坯密度線性增加(壓力超過極限變形應(yīng)力)。2)力量變化(3分)生坯強度和成型壓力之間的關(guān)系可分為三個階段：(1)壓力低，雖然生坯的孔隙由于粉末顆粒的位移而減小，但是顆粒之間的接觸面積仍然很小，所以強度不大。隨著成型壓力的增加，不僅顆粒位移和孔隙填充

10、繼續(xù)進行，而且顆粒間的接觸面積也大大增加，出現(xiàn)原子間的作用力相互作用，因此強度呈線性增加。隨著壓力的增加，生坯的密度和孔隙率變化不大，但強度變化平緩。3)坯體中的壓力分布(3點)壓制成型中遇到的一個問題是坯體中的壓力分布不均勻，即不同的部分承受不同的壓力，這導致坯體不同部分的密度不同。2.哪種長石被用作陶瓷粘合劑？回答：長石作為熔化催化劑被引入粘結(jié)劑中。作為熔融催化劑，它應(yīng)該具有寬的熔融溫度范圍、在高溫下相對高的粘度和溶解其它物質(zhì)的良好能力。(2)上述性質(zhì)與長石的成分和雜質(zhì)含量密切相關(guān)。對于一艘船來說，鉀長石的熔化溫度約為1200。(1)形成白榴石和二氧化硅溶液，從開始熔化到完全熔化的溫度范圍

11、為30-40。(1)它的熔點范圍和高溫粘度是所有長石中最好的。(1)熔融長石玻璃物質(zhì)可溶解部分粘土分解物和部分應(yīng)時。(1)促進制瓷(1分)不僅如此，性能隨溫度變化的速度很慢，有利于控制燒成和防止產(chǎn)品變形。(1)因此，鉀長石通常用作陶瓷粘結(jié)劑。(1分)陶瓷磨料制造試卷第二卷首先，填空(這個問題19分) (每個空格1分)1.根據(jù)中國標準，磨具的硬度分為七(1)級和十九(1)級。2.磨具的硬度與工件的性質(zhì)(1分)和磨削條件(1分)有關(guān)。3.高溫下粘結(jié)劑的潤濕性是指高溫下粘結(jié)劑熔體對磨料的潤濕性(1點)。4.陶瓷磨料在加熱階段容易產(chǎn)生內(nèi)徑裂紋，在冷卻階段容易產(chǎn)生外徑裂紋。5.恒壓成型配方表中磨料和粘結(jié)

12、劑的質(zhì)量之和(1點)取100份。6.有機潤濕劑具有潤濕劑(1分)和臨時粘合劑(1分)的功能。7.以熔融石蠟(1點)為介質(zhì)的燃燒注射成型是熱蠟注射成型。8.彈性模量E是一個重要的材料常數(shù)，它反映了材料中顆粒之間的結(jié)合強度(1點)。9.設(shè)定磨具燒成制度的原則是根據(jù)陶瓷磨具的最佳熱制度(1分)，實現(xiàn)陶瓷磨具的最佳燒成。10.高速砂輪高速磨削的特點提高生產(chǎn)效率(1分)，改善工件表面質(zhì)量(1分)，提高工件加工精度(1分)，提高砂輪使用壽命(1分)。11.在硫化水泥中，滑石或石墨起潤滑作用(1分)，防止砂輪磨損磨床主軸(1分)。其次，解釋下列術(shù)語和概念(這個問題12分) (每個問題2分)1。砂輪的扭矩不平

13、衡，砂輪的旋轉(zhuǎn)軸與其慣性軸在砂輪質(zhì)量的中心相交，但不重合。(2分)2。磨粒率磨具中磨粒的體積百分比稱為磨粒率。(2分)3。模腔密度該密度等于成型材料質(zhì)量除以成型模腔體積。(2分)4 .潤濕劑為了使成型材料具有必要的成型性能，并在成型和干燥后保持一定的強度，有必要添加一些具有潤濕效果和粘結(jié)性能的物質(zhì)，這些物質(zhì)被稱為粘結(jié)潤濕劑。(2分)5分。干燥濕坯中水分的蒸發(fā)和排出過程稱為干燥。(2分)6 .結(jié)合劑的反應(yīng)性在剛玉磨具的焙燒過程中，磨粒表面的Al2O3會部分溶解在結(jié)合劑的熔體中，增加結(jié)合劑橋中Al2O3的含量。Al2O3的這種相對增加被稱為粘合劑的反應(yīng)性。三.真假問題(本題12分) (每題2分)(

14、判斷下列問題的對錯，對的打“”，錯的打“”，并改正。不要改變原來的問題。)1 .磨粒的硬度越高，磨具的硬度就越高。()(1分)校正：磨粒的硬度越高，制備的磨具的硬度可能就越高。(1分)2。使用糊精作為潤濕劑可以防止碳化硅磨具產(chǎn)生“臟”現(xiàn)象。()(1分)修正：使用糊精作為潤濕劑可能無法防止碳化硅磨具中的“黑心”現(xiàn)象。3.在干燥過程中，水蒸氣首先從坯體表面蒸發(fā)，然后坯體內(nèi)部的水擴散到坯體表面。()(2分)4.加工高表面硬度的工件時，應(yīng)使用硬磨具。()(1分)校正：加工高表面硬度工件時，應(yīng)使用軟磨具。(1分)5.在恒壓成形過程中，成形壓力對磨具硬度的影響是通過成形密度來實現(xiàn)的，因此成形壓力和成形密度

15、的影響因素是相同的。()(1分)校正：在恒壓成形過程中，成形壓力對磨具硬度的影響是通過成形密度來實現(xiàn)的，但有些影響因素是不同的。(1分)6.陶瓷磨料中超硬材料的濃度越高，磨料的耐久性就越高。因此，應(yīng)盡可能選擇較高的濃度。()(1分)校正：超硬陶瓷磨料中超硬材料的濃度越高，磨料的耐久性越高，但成本越高。因此，在滿足磨料加工效率、加工質(zhì)量和使用壽命要求的前提下，應(yīng)盡量選擇低濃度以降低成本。4.簡答題(這個問題32分) (每個問題4分)1。磨具組織對磨削性能的影響(1)磨具組織的緊密度決定了磨具中的氣孔數(shù)量和單位面積有效刃口的密度。(1點)(2)組織松散的磨具，磨削時發(fā)熱少，排屑空間大，排屑方便，可

16、減少磨削時的堵塞。(1點)降低磨削點溫度，減少工件的熱變形、燒傷、裂紋等加工變質(zhì)層。(1點)(3)組織致密的磨具孔隙小，排屑空間小，排屑困難，容易堵塞孔隙。但是，在組織緊密的磨具表面，單位面積的磨粒較多，磨具的輪廓形狀容易保持，有利于加工，降低表面粗糙度，提高精度。(1分)2。砂輪不平衡的主要原因是什么答：(1)砂輪的幾何形狀不對稱，如孔徑偏心和端面不平行；(2分)(2)砂輪密度不均勻?qū)е滦D(zhuǎn)中心線兩側(cè)質(zhì)量不均勻。(2分)3。在燒制和加熱階段，坯體在300 800的主要變化是什么？回答：(1)粘土礦物不含結(jié)晶水；(1點)(2)粘結(jié)劑的碳化和燃燒；(1點)(3)粘土中雜質(zhì)的氧化分解；(1點)(4

17、)應(yīng)時的晶體轉(zhuǎn)變；(5)水玻璃和硼玻璃的熔化。(1分)4。燒結(jié)礦的特性答：1)的相組成在烘烤溫度下主要是玻璃相。(1點)2)原料使用的熔劑材料較多，傳統(tǒng)的熔劑材料有長石、滑石、硼玻璃、螢石、鋰輝石等。近年來，各種預熔玻璃材料，如硼硅酸鹽玻璃、硼鉛玻璃、針瓶玻璃等。并且一些化學原料也被使用。(1分)3)良好的反應(yīng)能力和高溫潤濕性。強度高，硬度穩(wěn)定。(1點)4)粘結(jié)劑用量少，磨削性能好，工件不易燒傷。5)主要用于剛玉磨料。容易使SiC研磨工具“變臟”。(1分)5。超硬陶瓷磨料用磨料的種類和功能：(1)主要磨料，即金剛石或立方氮化硼磨料；(1)在超硬陶瓷磨料中起主要研磨作用的磨料。(1點)(2)輔助

18、磨料，主要是白剛玉磨料和碳化硅磨料。(1)輔助磨料在磨具工作層(即超硬材料層)起到提高砂結(jié)率和輔助磨削的作用，可以提高磨具的磨削率，降低低濃度磨具制造過程中的難度。它在非工作層起到結(jié)構(gòu)骨架的作用。(1分)6。確定干燥速度的依據(jù)是什么？答：主要有干燥方法，(1分)磨料粒度和硬度，(1分)粘結(jié)劑用量，(1分)成型方法和規(guī)格等。(1分)7.解釋點火冷卻期間快速冷卻的必要性和充分性。答：充分的必要性意味著快速冷卻可以將粘合劑熔體轉(zhuǎn)化成盡可能多的玻璃相(少量結(jié)晶)。(1)有利于提高磨具強度，縮短燒制周期；(1點)在生坯的塑性狀態(tài)進入彈性(脆性)狀態(tài)之前，粘結(jié)劑是粘性流體；(1點)在快速冷卻過程中沒有應(yīng)力，這不會對研磨工具造成損壞。(1分)8。消除水澆注成型混合料中氣泡的