摘要
金刚石砂轮具有磨削效率高，使用寿命长，强度高等优点，因此金刚石砂轮在高速状态下可以加工各种高硬度且脆性比较大的材料，如陶瓷、玻璃、硬质合金等。本课题对金刚石砂轮所使用的微晶玻璃结合剂进行研究，通过对结合剂的抗折强度、高温流动性、热膨胀系数等性能的分析，并使用XRD、FTIR等检测方法进行分析。然后对使用微晶玻璃结合剂制备的金刚石试样，通过使用SEM、DXR等检测对结合剂与金刚石复合烧结的试样表征。 在Li2O-ZnO-Al2O3-SiO2玻璃体系的基础上加入（ZrO2+TiO2）组合方式的成核剂，能够析出抗折强度高、热膨胀系数较小的β-石英固溶体晶相，在加入金刚石复合烧结以后的样品抗折强度最大值为77.6MPa，比析出石英晶相的结合剂高19.8MPa；通过引入更多的Al2O3与B2O3发现结合剂的热膨胀系数逐渐降低，最小为3.4×10-6/℃。当Al2O3含量为5.8mol.%，B2O3含量为7.2mol.%时抗折强度最大为106.7MPa，但加入白刚玉和金刚石复合烧结的试样，结合剂桥上有许多气孔，因此强度损耗较大，最高强度仅有47.5MPa。 为了增加结合剂的流动性，改善结合剂桥上气孔较多的问题，于是在结合剂中加入不同含量的CaF2。CaF2的加入改善了结合剂与金刚石的润湿性，增加了试样的强度。当CaF2含量为1.0mol.%时，金刚石与结合剂复合烧结试样的抗折强度最大为72.6MPa，相比没有加入CaF2的结合剂强度提高了53%；为了探究不同含量Y2O3对微晶玻璃结合剂性能的影响，在结合剂中加入了不同含量的Y2O3。随着Y2O3含量的增加，玻璃的耐火度也在逐渐的增大、析晶温度不断的升高、致密度逐渐增加，当Y2O3含量为0.6mol.%时结合剂的最大抗折强度为112.4MPa。
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