SiC陶瓷雙向預壓應力磨削機理研究.pdf

1、工程陶瓷因其優(yōu)越的物理和化學性能而被廣泛應用于機械、汽車、航空航天、能源、電子等領域。隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷進步，工業(yè)產品逐漸向高精尖方向發(fā)展，人們對陶瓷零部件的要求也越來越高，如高質量、高精度、高可靠性。然而由于工程陶瓷的高硬度和高脆性，在加工過程中難以避免的產生加工損傷和裂紋，大大降低了其可靠性，因此工程陶瓷材料的高效低損傷加工一直是大量學者們研究的重要課題。本文提出了一種事先對陶瓷材料加一個雙向的壓應力，然后再對其進行加工的新型加工方

2、法。
　　本文的主要工作如下：
　　基于陶瓷材料壓痕斷裂力學理論，建立了陶瓷材料雙向預壓應力下劃痕應力場分布理論模型，基于該模型分析了雙向預壓應力以及載荷比對SiC陶瓷劃痕應力場分布狀態(tài)的影響。
　　采用SiC陶瓷為實驗工件，選取了不同的雙向預壓應力以及法向載荷進行了劃痕實驗；用超景深顯微鏡對劃痕表面/亞表面損傷及裂紋擴展狀態(tài)進行了觀察；分析了劃痕過程中切向力以及聲發(fā)射信號的變化規(guī)律；綜合以上觀察及分析結果，分析了雙向

3、預壓應力對陶瓷材料劃痕損傷以及裂紋擴展的影響。
　　采用SiC陶瓷為實驗工件，選取了不同的雙向預壓應力、磨削深度以及磨削方向進行了磨削實驗；用掃描電鏡觀察了磨削表面形貌以及亞表面損傷情況；分析了雙向預壓應力對陶瓷磨削損傷、磨削力、磨削力比以及磨削表面質量的影響。
　　采用Cluster方法建立了SiC陶瓷離散元模型；采用不同的雙向預壓應力以及劃痕深度進行了SiC陶瓷劃痕離散元模擬；分析了雙向預壓應力對劃痕過程中裂紋擴展以及切