氟金云母可加工陶瓷极座切削试验研究
骨、齿用可加工生物活性玻璃陶瓷的研究

K yw rs mi ; urpt e ga —crmi ;miot c r e od : c f oaai ; s al t l e c a s c s ut e r r u
2 0世 纪 7 0年代 B a 成 功研 制 出 了 云 母 基 玻 el l 璃 陶瓷 _ , 后 美 国康 宁 公 司 开 发 了 MA O 和 1 随 J C R DC I OR云母 玻 璃 陶 瓷 。云 母 基 玻 璃 陶瓷 具 有 优 良 的可切 削性 , 常温 状态 下用 普通 切 削刀具 ( 在 如高速 钢 、 质合 金及砂 轮 等 ) 通 过 传 统 的 机 械 加 工 方 法 硬 ,
Ab ta t s r c :To o t i o d ma hn bl y a d b o ci i b an a g o c i a i t n i a t t i v y,t e c b a e— s a e c /l o a a ie ga s— c r mis h a b g h p d mi fu r p tt ls a ea c wa r p r d b l n t o s p e a e y met g me h d.Th sbo t ra a e u e r u si t n a d rs o ai n o u n b n n i i i mae il c n b s d f b t u i n e t r t fh ma o e a d s o s t o o s
向其 军 一 刘 咏 黄 伯 云 谭 彦 妮 盛 小娴
( 中南 大 学 粉 末 冶 金 国家 重 点 实验 室 , 沙 长 408 ) 1 0 3
摘
要 : 为 了获 得 良好 的可 加 工 性 和 生 物 活 性 , 过 熔 铸 法 制 备 了 “ 心 菜 ” 的 云 母 / 磷 灰 石 玻 璃 陶 瓷 , 通 卷 状 氟
氟金云母2017 对陶瓷化硅橡胶瓷化性能的影响_王煜

图 1 氟 金 云 母 微 观 形 貌 和 元 素 分 析
将硫化胶试片切成条状,规格为 80.0 mm×
10.0mm×3.0 mm,每 组 配 方 5 个 样 条,放 入 马
弗炉中,从30 ℃ 升 温 至 1000 ℃,升 温 速 率 为 10
℃·min-1,达到1000 ℃后保 持 1h,然 后 随 炉 冷
却 ,制 得 硅 橡 胶 陶 瓷 体 。
1.4 测 试 与 表 征
第 38 卷 第 1 期 2017 年 2 月
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材料·配合
特种橡胶制品 Special Purpose Rubber Products
Vol.38 No.1 February 2017
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氟金云母对陶瓷化硅橡胶瓷化性能的影响
王 煜,郭建华* ,梁 栋,燕禹琦,张 涌,李函坚,曾幸荣,罗权焜
2.2 氟 金 云 母 用 量 对 力 学 性 能 的 影 响 添加不同用量氟金云母的陶瓷化硅橡胶应力
- 应 变 曲 线 见 图 2。
图 2 添 加 不 同 用 量 云 母 的 硅 橡 胶 应 力 - 应 变 曲 线
2017 年
王 煜等 氟金云母对陶瓷化硅橡胶瓷化性能的影响
3
从图 2 可 看 出,随 着 云 母 用 量 从 0 份 增 大 到 50份,陶瓷化 硅 橡 胶 拉 伸 强 度 先 增 大 后 减 小;当 氟金 云 母 用 量 为 10 份 时,硅 橡 胶 拉 伸 强 度 最 大, 达到8.0 MPa;当氟 金 云 母 用 量 为 50 份 时,拉 伸 强度最小,为5.4 MPa。此外,随着氟金云母用量 的 增 大 ,硅 橡 胶 拉 断 伸 长 率 逐 渐 减 小 ,弹 性 模 量 逐 渐增大。其原因可能是少量氟金云母对硅橡胶有 一 定 的 补 强 作 用 ,但 随 着 云 母 用 量 的 增 大 ,过 多 的 氟金云母在硅橡 胶 基 体 中 的 分 散 变 差,容 易 导 致 应力集中,造成硅 橡 胶 拉 伸 强 度 和 拉 断 伸 长 率 等 力学性能下降 。 [12] 2.3 TGA 分析
Sol-Gel法制备金云母/羟基磷灰石复合材料的研究

1 实 验
1 1 配 料 组 成 .
.
可加 工生 物玻璃 陶瓷材料 的传统 制备 方 法 是 在 特 定 的 基础 玻 璃 中受 控 析 出 具有 最 佳 尺 寸 的云母 晶
体, 以产生 好 的可加 工性 , 这些 晶体应互 相 接触 , 约 占材料 体 积 的 2 3 , 组成 是 在 一个 标 准 的基础 并 /。 其
玻璃 ( 5 5mo Mg 1 . l6A 。 7 . l6SO ) 1 . l 6 离 子被 氟 离子 所 取代 , 1. l O, 2 6mo9 1O , 1 9mo9 i 中, 1 2mo 氧 / / 9 / 在
此基 础上 , 入 5 2mo 氧 化钠 , 掺 . l6 9 , 钠金 云母 晶体 N 。 ~ a. Mg ( S。 F ) 。 Ali 。 以一 种满 足 上 述要 求 的 可控 方 0
维普资讯
・
4 ・ 6
陕 西 科 技 大 学 学 报
第2 4卷
表 1 配料 组成
1 2 实验 过 程 .
( )准确 称 量 药 品 : 酸 铝 A1 NO ) 1 硝 ( 。 。・9 O、 酸 镁 Mg NO。 ・6 O、 F 、 水 硝 酸 钾 Hz 硝 ( ) Hz Mg 无
・
4 ・ 5
文章 编 号 :0 0 5 1 (0 6 0 - 0 4 - 0 1 0 - 8 12 0 )3 0 5 4
S l l 制备 金 云母 / 基磷 灰 石 复 合 材 料 的研 究 o— 法 Ge 羟
宁青菊 , 肖昊 江 , 成 龙 于
( 西 科 技 大 学 材 料科 学 与 工 程 学 院 , 西 成 阳 陕 陕 728) 10 1
氟金云母陶瓷钻削参数对刀具磨损的影响

9月
氟金 云母 陶瓷钻 削参数 对刀具磨 损 的影 响米
马廉 洁 , 爱兵 于思远 .于 - ,
(. 1白城 师 范 学 院 机 电 系 , 白城 1 70 2天 津 大 学 先进 陶瓷 与加 工 技 术 教 育 部 重 点 实 验 室 , 3 00; . 天津 3 0 7 ) 0 0 2
ts e u t h w t e t o a ae i il f ce y t o t r n o l g c n i o s D r g f o o h o o i e a c e tr s l s o h o l s we rrt sman y a e td b o l mae a a d c o i o d t n . u n u r p lg pt c r mis i l n i i l e
o d acdC rm c & M c ii eh ooyo eSa d ct nM ns , i j nvrt, in n30 7 , hn ) f vne ea is A ahnn T c nlg fh t eE uai ii r Ta i U iesy Taj 00 2 C i g t t o t y nn i i a
uae . h a it e tr l e v l ou ltd T ewe rw dhp rmae a mo a lme( / i r v VB V)wa p l d t v laeto e ri hsts. ru h s gefco sa pi oe au t o lw a nti t T o g i l a tr e e h n
ts , s me ma h n n a a t r r i u s d s c s t o tr ,c o ig c n i o s p n l p e n o la ge h e e t o c i i g p r me e swe e d s s e u h a o lmae i c l a o l o dt n ,s i de s e d a d t o n l .T n i
口腔可切削材料的研究进展

・
综 述
・
口腔可 切 削材 料 的研 究进 展
刘小舟 , 吕培 军 , 王 勇
(E 京大学 口腔 医学 院 ・ 口腔 医院, 卫生部 口腔医学计算机应用工程技术研究 中心 , 北京 10 8 ) 00 1
[ 关键词 ]牙科学 ; 计算机辅助设计 ; 牙科 材料
[ 中图分类号]R 8. 731
目前应用于 口腔 C D C M 的可切削材 料可 以分为 : A /A 可
切削 陶瓷材料 、 有机 一 复合材料 、 无机 其他材料 。
1 可切削陶瓷
目前可使用 的可 切 削陶瓷 主要包 括 : 石瓷 类 、 璃 陶 长 玻 瓷( 又称微 晶玻璃 ) 、 类 氧化 铝陶瓷、 氧化锆陶瓷 、 需玻璃 渗透 的陶瓷复合材料 。 1 1 长石类可切削 陶瓷 . 长石瓷在结构上更接近玻璃 , 实际上是 一种硼硅 长石质 玻璃 , 玻璃 中含有 分散的结 晶成分 。可切 削的长石瓷分 成天
然长石瓷和合成长石瓷 。 天 然 长 石 瓷 : Vt ak I( i anar , a 如 i M r l Vt Z hfbi B d a a k
Lctnti) 一 种 含 有 细 微 白榴 石 晶体 结 构 ( 5~l i es n 是 h e 约 0 m) 的玻璃 陶瓷 , 弯 强度 约 10 MP , 裂 韧 性为 1 3 抗 4 a断 .
MP m , a・ 上釉后强度可达 2 0MP 【 0 a1 。 2 2
硅酸锂基玻璃 陶瓷 : 较高 的硅酸锂含 量赋予 了材料 良好 的加工性能 , 种材 料可用于 C D C M系 统加工制造 冠及 这 A/A
前牙三单位 固定桥 。B d等 阻 i l 的研究 表 明, 酸锌粘 固 n 磷
纳米二氧化硅对氟硅云母玻璃陶瓷强度的影响

ga scrm i c u da he emu hhg e e u a t n ha dfa tr u h es ls-ea c o l c iv c ih rf x rl r g n cu et g n s. l set r o
Ke y wor :Fl r ii aem i l s— e a i ; N a ・ ae a ; M e ha c ls e t ds uo oslc t cag a sc r m cs no m tr l i c nia t ngh r
鼢 ~
1 .材料 方 法
1 1主 要 材料 :云母 玻 璃 陶瓷 配 方 见表 1 . 。其
中 P ( 、B 0 ,和 K2 分 别 以 NH3 2 5 2 ) 0 H O 、H O B 3
12 4 三点弯 曲强度 测定 ..
将不 同退 火处 理 的
各 组 烧 结 体 切 割 、 打 磨 成 40 .mm .rm X1 2 a X 2 .mm 的条 形 试件 ,每 组 6个 ,抛 光并 倒 角 后 , 50 在万 能材 料试 验机 上 ,分 别测 试每组 试 样 的三 点 弯 曲 强度 。两 支 点 及加 载 头 的半 径 均 为 0 8 .mm,试 样 跨 距 1mm , 加 载 载 荷 4 N, 加 载 速 率 5 9 05 .mm/ n 采 用 以 下 公 式 计 算 三 点 弯 曲 强 度 mi 。 (3 ) -=3 L 2 h 注 :式 中 o p 3点 弯 曲 强 p :Op P / b 3 r - 3
张雅 丽 第四军医大学 口腔 医院
口国外 的产 品 ,其高 昂 的价格 限制 了该 技 术在 国 内
的 开 展 。 我 院 与 清 华 大 学 合 作 开 展 了 牙 科 C AD/ AM 用 氟 硅 云母 玻 璃 陶 瓷 的研 究 ,初 步 获 C
液相沉淀法制备云母玻璃陶瓷粉体的品化行为

( MgA1i3 F ) Na 。 SO O。 z的玻 璃 陶瓷 前 驱 粉 体 , 研 并 究 了前驱 粉体 的特征 及其 晶化过 程 , 云母 玻 璃 陶 为 瓷 的成 型与烧结 提供 了研究 依据 .
热分 析仪 进行 差热 及 热失 重 分 析 以便 确 定 前 驱粉 体在 加热 过程 中 的 物理 化 学 变化 , 热 速 率 为 1 加 O
小 比较 均 匀, 少量 团聚现 象. 经过 晶化 热处理 后 的粉 体 形貌 主要 呈 片层 状 ; 有 在 氟金 云母 相 结 构在 6 0。 右开 始析 出 , 6 0。 0 C左 在 5 C时形核速 率 最大 , 同时伴随有 少量 的镁 橄榄 石 ( z i 4 Mg S0 )
和 霞石 ( A1i 4 析 出 ; 体经 两 步法 晶化 热处理后 粉 体 晶化度达 到 4 %左 右. Na S0 ) 粉 5
。 C保温 05h随炉 冷却. . , 选定最佳 核化温度 后 , 温度
升 高到 80℃,5 C,0 C,5 0 8 0。 9 0。 9 0℃分别 保 温 0 5 . h后 随 炉冷却 .
采用 美 国 T 公 司 S T Q6 oV8 oB i 5 A D o 。 ul 9 d
材料 所不具 备 的 , 因此 , 在生 物 医学 , 工及 电子 工 化
1 实验方法与过程
根据 钠氟 金云母 ( Mg A1i O 2 的分 子 Na 。 SO。 。 ) F 式, 经过对 实验 工 艺 条 件 的分 析 , 取 分 析 纯 的硝 选 酸镁 , 硝酸 铝 , 氟化钠 , 化铵 和硅 溶胶 等试剂 作为 氟 液 相反 应 的原材 料 , 尿 素 作 为 沉 淀 剂 , 用 并按 照 一
定 的反 应物 摩尔 配 比和溶 液浓 度 , 定反 应时 间和 设
测试技术在云母矿加工中的应用——马球林

测试技术在云母矿加工中的应用资环1203马球林摘要:介绍了云母矿的应用现状,并着重介绍了XRD、SEM、红外光谱分析,热分析等测试技术在云母矿加工中的运用。
关键词:云母矿;应用现状;测试技术Abstract:This paper introduces the application situation of Mica Mine, and highlights the XRD, SEM, IR spectroscopy, thermal gravimetric analysis testing techniques in the use of mica mineral processing. Key words:mica mine; application situation; test technology1 云母矿物的应用现状云母是一种具有晶体结构的天然造岩矿物,属于自然生成的透明层状水铝硅酸盐类矿物,是对九种不同碱金属的含水氧化铝硅酸盐的一般命名。
云母族矿物中最常见的矿物种有黑云母、自云母、金云母、锂云母、绢云母等,含水量一般在5%左右。
其颜色特征通常可用来判断绝缘性能,工业上一般以浅色为好,其中在工业上有重要意义的矿物为锂云母、金云母等。
早期的云母产品主要是以天然树脂一虫胶、沥青和合成树脂-醇酸树脂为黏合剂,并以纸、绸为补强材料制备的片云母。
随着现代工业的发展,对云母材料的研究进一步加深,发现其具有易分剥成很薄的、平坦的、光滑的和具有弹性的薄片的特性,此外还有高的抗电性能、极高的耐热性、很高的电绝缘强度、耐电晕、耐热以及良好的力学性能,同时化学稳定性好、收缩率小、不燃、不吸湿、优异的电气绝缘性、耐水性、并且机械强度高,因此被广泛应用在电子、电力、电器、电讯、航空、交通、仪表、冶金、建材、轻工等工业部门,以及国防领域和尖端工业上的绝缘材料,也可作为振荡器、电容器、低压电器设备等上的绝缘材料及特殊零件,其加工剩料和云母粉可以进行进一步的深加工,用于耐火材料、建材、造纸、橡胶、染料等工业。
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氟金云母可加工陶瓷极座切削试验研究
吴定柱;刘兴宝;王兴桥;钱志强
【摘要】为了实现可加工陶瓷的精密加工,分别用高速钢刀具、硬质合金刀具、CBN刀具和PCD刀具切削氟金云母可加工微晶玻璃陶瓷材料,通过对刀具表面形面的观察,分析了氟金云母玻璃陶瓷加工过程中的刀具磨损过程、磨损形式及机制.基于氟金云母玻璃陶瓷刀具切削实验的结果,选择了合适刀具和工艺参数,开展了典型零件四极质量分析器固定极座的切削加工实验.
【期刊名称】《制造技术与机床》
【年(卷),期】2015(000)004
【总页数】3页(P108-110)
【关键词】可加工陶瓷;氟金云母;材料去除;四极质量分析器
【作者】吴定柱;刘兴宝;王兴桥;钱志强
【作者单位】中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,四川绵阳621900
【正文语种】中文
【中图分类】TH161
作为研究物质基本组成、结构特征、物理和化学性质的最基本仪器—质谱仪,由
于其直接测量的本质和高灵敏、高分辨性,被广泛应用于环境监测、食品安全、生命科学等多个领域[1-5]。
在四级杆质谱仪构成系统中,四极离子质量分析器
是其核心部件,直接影响质谱仪分析的质量范围和分辨率[6-7]。
四极质量分
析器中,氟金云母可加工陶瓷固定支座的加工精度直接影响四极质量分析器的装配精度。
为了能够实现四极质量分析器的国产化并批量生产,就必须既保证加工精度又具有较高的生产效率。
因此,有必要对可加工陶瓷的加工工艺进行系统的研究,以解决在生产过程中加工精度不稳定与生产效率低下的瓶颈问题。
1 氟金云母陶瓷不同刀具切削实验
氟金云母陶瓷组成是氧化物和卤化物的混合物,析出的主晶相为云母,母相陶瓷晶粒细小(0.3μm左右)[8]。
氟金云母可加工陶瓷属于脆性材料,硬度高、脆性大、热导率较低。
云母片结构内的层与层之间靠范德华力联接,结合很弱,容易发生解理,层与层之间容易滑移,可提供低摩擦、自润滑的表面。
在切割刀具的作用下,沿解理面产生微裂纹,通过微裂纹相互连接使小部分材料被去除,因此,云母陶瓷有很好的可加工性,可加工成各种形状,且精度可控。
文献资料指出刀具与工件的组织不均匀,以及切削过程中产生的冲击性机械应力和热应力会引起边缘易崩裂、刀具易磨损等现象[8]。
因此,为了确保加工质量,进行了高速钢刀、硬质合金刀、PCD刀具和CBN刀具等4种刀具切削实验。
刀具磨损情况如图1所示。
分析切削实验现象及数据可以看出:(1)氟金云母可加工陶瓷车削加工中材料微观去
除以穿晶断裂模式为主,沿晶断裂模式同时存在;(2)高速钢刀具无冷却条件下的材
料去除过程可分为初期阶段、高效阶段和后期阶段3个阶段,崩刃是高速钢刀具
正常磨损的主要形式,加工后表面质量最差;(3)硬质合金刀具的磨损形态包括主后
刀面磨损、副后刀面磨损和横刃磨损,磨料磨损和粘着磨损是硬质合金刀具磨损的主要形式,优化切削参数和采取水作冷却液后硬质合金刀具也可以有较长使用寿命;(4)PCD涂层刀具和CBN刀具磨损量非常少,几乎可以忽略不计,加工后表面
质量最好Ra0.1μm左右。
因此,选用PCD刀片和CBN刀具作为氟金云母可加工陶瓷镗削实验的刀具。
2 可加工陶瓷极座镗削实验研究
2.1 试验条件
以典型四极杆质量分析器极座为实验对象,具体精度指标如图2所示。
极座定位坐标圆弧的精度要求可以分为两部分:位置精度和几何精度(尺寸精度、形状精度)。
因此,可以通过机床本身精度或者采用高精度工装控制极座与刀具镗头中心的位置来保证坐标圆弧的位置精度,通过加工工艺方法来控制定位圆弧的几何精度。
实验零件为外形尺寸为φ50.8mm×35mm的氟金云母可加工陶瓷极座试件,且在φ22.6mm圆周位置上预钻了4-φ10mm均布的孔。
实验平台是基于高精度多轴加工中心搭建(单轴分辨力0.0001mm,转台定位误差4”),如图3所示。
镗削刀具选用山高整体硬质合金镗刀杆和PCD20镗刀片,转速200 r/min,进给速度
F0.1mm/r。
2.2 实验数据及分析
经过多轮工艺参数实验确定了切削工艺参数,并稳定生产了一批合格极座。
下表1是随机抽取一套极座的计量数据(单孔6个截面的计量数据),分析可以看出:(1)单孔从上到下各个截面的尺寸一致性非常好,差值小于0.001mm,圆度
0.0007mm左右,圆柱度小于0.0015mm;(2)各孔尺寸差值小于0.001mm。
表1 各孔尺寸、形状计量数据测量元素截面位置/mm φ12圆直径/mm 圆度
/mm 圆柱度/mm 1号圆0.0015 4 12.0027 0.0003 10 12.0024 0.0007 15 12.0029 0.0007 20 12.0026 0.0005 25 12.0022 0.0006 31 12.0019 0.0005 2号圆0.0015 4 12.0026 0.0005 10 12.0021 0.0007 15 12.0028 0.0005 20
12.0025 0.0007 25 12.0029 0.0007 31 12.0016 0.0006 3号圆4 12.0029
0.0002 10 12.0024 0.0004 15 12.0030 0.0005 20 12.0025 0.0003 25 12.0018 0.0004 31 12.0017 0.0004 0.0012 4号圆4 12.0025 0.0002 10 12.0023
0.0005 15 12.0030 0.0006 20 12.0026 0.0005 25 12.0021 0.0004 31 12.0019 0.0005 0.0012
3 结语
(1)掌握了氟金云母微晶玻璃可加工陶瓷材料机械加工的切削加工性能和刀具磨损失效规律。
(2)经过多轮加工工艺实验,能够稳定实现氟金云母可加工陶瓷极座定位孔尺寸和形状精度均误差小于0.002mm精度,为下一步实现四极质量分析器批量装配奠定基础。
参考文献
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