工程陶瓷材料的加工技术及其应用PDF电子书下载

第1章 工程陶瓷材料 1

1.1 工程陶瓷材料概述 1

1.1.1 引言 1

1.1.2 陶瓷材料的分类及基本特征 3

1.2 结构陶瓷材料 5

1.2.1 结构陶瓷材料的基本特性与分类 5

1.2.2 氧化物陶瓷 5

1.2.3 非氧化物陶瓷 19

1.3 功能陶瓷的分类及应用 39

1.4 功能陶瓷材料 41

1.4.1 氧化铝陶瓷 41

1.4.2 滑石瓷 48

1.4.3 BN陶瓷 54

1.4.4 AlN陶瓷 56

1.4.5 铁电介质陶瓷 57

1.4.6 热敏电阻陶瓷 68

1.4.7 压敏陶瓷 73

1.4.8 压电陶瓷 76

参考文献 80

第2章 工程陶瓷材料的切削加工技术 82

2.1 工程陶瓷材料的切削机理 82

2.1.1 理论研究方法 82

2.1.2 陶瓷材料的切削过程 85

2.2 工程陶瓷材料的切削特性 94

2.2.1 刀具磨损 94

2.2.2 切削力 99

2.2.3 切削表面 101

2.2.4 切削温度 102

2.3 工程陶瓷材料的车削、铣削与钻削工艺 103

2.3.1 工程陶瓷材料的车削加工 103

2.3.2 工程陶瓷材料的铣削加工 113

2.3.3 可切削陶瓷材料的钻削加工 118

2.4 金刚石切削工具的应用 120

2.4.1 单晶金刚石刀具 121

2.4.2 聚晶金刚石刀具 125

参考文献 126

第3章 工程陶瓷材料的磨削加工技术 128

3.1 工程陶瓷材料的磨削机理 128

3.1.1 概述 128

3.1.2 压痕断裂力学模型 129

3.1.3 加工观察法 140

3.1.4 陶瓷材料的破碎去除机理 144

3.1.5 陶瓷材料的延性域磨削 149

3.1.6 陶瓷材料的粉末化去除 151

3.1.7 总结 153

3.2 金刚石砂轮的种类与选择 154

3.2.1 金刚石砂轮的种类 154

3.2.2 金刚石砂轮的特征及表示方法 158

3.2.3 金刚石砂轮的选择 162

3.3 金刚石砂轮的修整 165

3.3.1 金刚石砂轮的修整目的 165

3.3.2 金刚石砂轮的修整过程与基本方法 166

3.3.3 金刚石砂轮的基本整形方法 166

3.3.4 金刚石砂轮的基本修锐方法 170

3.4 工程陶瓷材料的磨削特性 174

3.4.1 磨削力 175

3.4.2 比磨削刚度 177

3.4.3 比磨削能 177

3.4.4 表面粗糙度 179

3.4.5 磨削温度 181

3.4.6　磨削比 182

3.4.7 结论 182

3.5 工程陶瓷材料的端面磨削 183

3.5.1 概述 183

3.5.2 端面磨削陶瓷材料温度场的理论研究 185

3.5.3 端面磨削陶瓷材料的试验研究 196

3.6 工程陶瓷材料的大背吃刀量缓进给磨削 211

3.6.1 概述 211

3.6.2 大背吃刀量缓进给磨削工艺的特点 212

3.6.3 大背吃刀量缓进给磨削的分类 213

3.6.4 工程陶瓷大背吃刀量缓进给磨削机理 213

3.6.5 大背吃刀量缓进给磨削工艺 219

3.6.6 大背吃刀量缓进给工艺对磨床的要求 224

3.7 工程陶瓷超精密磨削技术 224

3.7.1 超精密磨削特点与机理 224

3.7.2 超精密磨削砂轮及修整 231

3.7.3 超精密磨削设备 234

3.7.4 超精密测量技术 234

3.7.5 环境条件控制技术 235

3.8 高速磨削加工技术及其在先进陶瓷加工中的应用 235

3.8.1 高速／超高速磨削加工技术的发展 235

3.8.2 高速／超高速磨削加工技术的特点 236

3.8.3 高速／超高速磨削工艺的典型形式 237

3.8.4 高速磨削技术在陶瓷加工中的研究进展 241

3.8.5 高速／超高速磨削的关键技术 248

参考文献 251

第4章 工程陶瓷材料的光整加工 258

4.1 工程陶瓷材料的研磨与抛光加工技术 258

4.1.1 工程陶瓷材料的研磨加工技术 258

4.1.2 工程陶瓷材料的抛光加工技术 260

4.1.3 研磨与抛光的主要工艺因素 261

4.1.4 工程陶瓷材料珩磨加工技术 269

4.2 工程陶瓷材料的非接触抛光 276

4.2.1 弹性发射加工 276

4.2.2 动压浮离抛光 278

4.2.3 浮动抛光 279

4.2.4 切断、开槽及端面抛光 285

4.2.5 非接触化学抛光 286

4.3 工程陶瓷材料的界面反应抛光 287

4.3.1 机械化学固相反应 288

4.3.2 水合反应 289

4.3.3 界面反应抛光原理 290

4.3.4 机械化学抛光 290

4.3.5 水合抛光 292

4.3.6 胶态SiO2抛光 294

4.4 工程陶瓷材料的磁场辅助光整加工技术 296

4.4.1 磁性磨料研磨加工 296

4.4.2 磁流体抛光 301

4.4.3 磁流变抛光 305

参考文献 309

第5章 工程陶瓷材料的特种加工技术 310

5.1 超声波加工技术 310

5.1.1 概述 310

5.1.2 超声波加工原理与特点 311

5.1.3 超声波加工设备 313

5.1.4 工程陶瓷材料的超声波加工技术 320

5.2 在线电解修锐加工技术 335

5.2.1 ELID磨削系统的组成及其基本原理 335

5.2.2 ELID磨削对砂轮的要求 337

5.2.3 ELID磨削的磨削力特征 338

5.2.4 ELID磨削中氧化膜的作用及影响其特性的因素 340

5.2.5 陶瓷材料ELID磨削材料去除机理 342

5.2.6 ELID磨削方式 342

5.2.7 ELID磨削的适用范围及其优点 344

5.2.8 ELID磨削发展概况 345

5.3 电火花加工技术 346

5.3.1 概述 346

5.3.2 电火花加工机理与特点 347

5.3.3 工程陶瓷的电火花加工技术 348

5.3.4 陶瓷电火花加工的后处理 360

5.3.5 陶瓷电火花的特种加工 362

5.4 激光加工技术 363

5.4.1 激光加工原理 364

5.4.2 激光打孔 368

5.4.3 激光切割 372

5.4.4 激光加工陶瓷微裂纹分析 375

5.4.5 陶瓷加工中激光技术的其他应用 378

5.5 微细加工技术 381

5.5.1 微机械及微细加工技术的概念与特点 381

5.5.2 微细加工机理 383

5.5.3 硅微细加工技术 386

5.5.4 光刻加工技术 389

5.5.5 LIGA技术及准LIGA技术 390

5.5.6 准分子激光微细加工技术 394

参考文献 397

第6章 工程陶瓷加工的表面完整性 401

6.1 陶瓷加工表面残余应力 401

6.1.1 磨削表面残余应力的测试 402

6.1.2 残余应力的产生机理 406

6.1.3 磨削表面残余应力的理论模型 413

6.2 陶瓷加工表面变质层 415

6.2.1 电镜分析 416

6.2.2 X射线衍射谱线与俄歇能谱分析 416

6.2.3　玻璃态化合物（玻璃相）的产生机理 417

6.2.4　微晶的形成与结构模型的建立 418

6.2.5 表面变质层的细观—微观分析 420

6.3 陶瓷磨削表面材料的相变 423

6.3.1　相变机理 423

6.3.2　磨削表面的相变分布 424

6.3.3　磨削应力诱发马氏体相变 425

6.4　陶瓷磨削表面粗糙度 426

6.4.1 砂轮粒度和背吃刀量对陶瓷表面粗糙度的影响 427

6.4.2　不同陶瓷材料的加工表面粗糙度 428

6.4.3 陶瓷晶粒度与磨削表面粗糙度的关系 428

6.4.4　磨削表面粗糙度的数学模型 428

6.4.5 陶瓷材料的磨削表面形貌测量 430

6.5 陶瓷磨削表面缺陷的无损检测 441

6.5.1 概述 441

6.5.2　陶瓷表面的加工损伤 443

6.5.3 陶瓷表面损伤图像检测的主要步骤 444

6.5.4　损伤图像检测的关键技术 445

6.5.5　工程陶瓷表面加工损伤检测与评价 451

6.5.6　工程陶瓷表面损伤图像处理系统的构成 453

参考文献 454

第7章 陶瓷精密零件的应用及发展前景 458

7.1 工程陶瓷材料在机械工业中的应用 458

7.1.1 陶瓷刀具 458

7.1.2　陶瓷轴承 474

7.1.3　其他陶瓷部件 480

7.2　工程陶瓷材料在汽车工业中的应用 487

7.2.1 工程陶瓷在发动机中的应用 487

7.2.2　工程陶瓷在燃气轮机中的应用 493

7.3 工程陶瓷材料在航空及航天领域中的应用 496

7.3.1 工程陶瓷在航空领域的应用 496

7.3.2 工程陶瓷在航天领域的应用 498

7.4　在其他领域中的应用 498

7.4.1 工程陶瓷材料在化工行业中的应用 498

7.4.2　工程陶瓷材料在军事领域中的应用 506

7.4.3　工程陶瓷在能源中的应用 511

参考文献 512