SiC(其余为 β-SiC
),在烧结成瓷后
,在 2000 ℃下保温,在发生 β 一
SiC→α-SiC 转化的同时晶粒长大成柱状,经这样热处理可以使韧性提高 1 倍。
可加工性实验表明这种显微结构的
SiC 比一般 SiC 陶瓷磨削速度提高 2.5 倍,
钻孔速率提高
3
倍以上。
(
3) 可加工陶瓷材料的加工技术
陶瓷材料的加工可根据材料的种类、工件的形状、加工精度、表面粗糙度、加
工效率和加工成本等因素选择不同的加工方法。常见的工程陶瓷加工技术主要有
以下几种
:机械加工、电火花加工、化学机械加工、激光/等离子加工、超声波加工、
高压磨料水射流加工以及各种复合加工工艺。
工程陶瓷加工技术分类
机械加工
切削、磨削、钻孔等
高能束加工
放电加工
高压磨料水加工
超声波加工
激光
/等离子加工
刻模放电、线切割放电加工
高压磨料水加工、高压水加工
——
激光
/等离子加工激光、等离
子、电子束加工
化学加工
复合加工
其他加工
化学蚀刻、化学机械加工
化学机械加工、电解磨削、超
声机械磨削、电火花磨削、超
声电火花复合加工、电解电
火花复合加工、电解电火花机
械磨削复合加工
塑性加工
1 机械加工
机械加工是陶瓷材料的传统加工技术,也是应用范围最广的加工方法。机械
加工主要是指对陶瓷材料进行车削、切削、磨削、钻孔等。其工艺简单,加工效率
高,但由于陶瓷材料的高硬、高脆,机械加工难以加工形状复杂、尺寸精度高、表
面粗糙度低、高可靠性的工程陶瓷部件。
2 放电加工
1947 年 B.R.Lazarenko 等提出了放电加工硬质金属材料的思路。80 年代
末
,放电加工技术被引入陶瓷材料加工领域。研究表明:当单相或陶瓷/陶瓷、陶瓷/
金属复合材料的电阻小于
100Ω·m 时,陶瓷材料可以进行放电加工。放电加工是
一种无接触式精细热加工技术
,首先将形模和加工元件分别作为电路的阴、阳极,
使用液态绝缘电介质将两极分开,通过悬浮于电介质中的高能等离子体的刻蚀
作用,使表层材料发生熔化、蒸发或热剥离而达到加工材料的目的。由于加工过
程中模具未与工件直接接触,故无机械应力作用于材料表面,因此放电加工是
理想的加工高脆、超硬陶瓷材料的方法,但放电加工无法对不导电的材料进行加
工。
3 高压磨料水加工
1968 年,美国密苏里大学的诺曼·弗兰兹博士获得了第一个水射流切割技术
——
专利
高压水射流
,高压水磨料射流加工技术
[8]
开始在工程领域得到应用。工
程陶瓷通常为高强、超硬材料,纯水射流加工需要约为
700~1000MPa 的高压
工程中很难实现,而磨料水射流可大幅提高冲击能力。一般磨料采用天然石榴
石。高压磨料水射流加工属于高能束加工技术,其原理是陶瓷表面在高达
2~3