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陶瓷结合剂 CBN 磨具制造技术

成果与项目的背景及主要用途：立方氮化硼（CBN）的硬度很高，仅次于金刚石，具有一系列优越的物理、化学和机械性能，特别适合铁族金属材料的加工，它和金刚石用于加工硬而脆的非金属材料互为补充，是一类用途很广的超硬材料，其年增长速度远高于金刚石。CBN 磨具磨削是磨加工领域中的高新技术。其中陶瓷结合剂 CBN 磨具具有磨削能力强、耐用度高、形状保持性好、使用寿命长、磨削力小、磨削温度低、不烧伤工件、工件表面完整性好且寿命长、磨具修整及更换频次少、辅助劳动时间短、有利于实现生产自动化和提高生产效率、磨削废渣少对环境污染小等等一系列优点，被认为是一类高速、高效、高精度、低磨削成本、低环境污染的高性能磨具，成为世界上竞相研究开发的热点和当代磨具产品发展的一个重要方向，发展前景广阔。世界工业发达国家已将其应用于汽车关键零部件磨削等工业生产，显著地提高了生产效率和产品质量，取得了明显的社会经济效益。目前，这种高效高精磨削技术在世界汽车制造领域正快速扩展，在机床、工具、模具、轴承等其它许多应用领域也在不断扩展。本课题组通过承担一系列省部市级科研项目和重大科技攻关项目，实现了技术成果集成，技术水平和产品性能达到国际先进水平。技术原理与工艺流程简介：陶瓷结合剂 CBN 磨具属于具有磨削用途的多元物相复合材料体系。本技术综合运用陶瓷。玻璃、复合材料、磨料磨具制备和磨削加工等有关理论为指导，采用具有自主知识产权的陶瓷结合剂，通过磨具组成与磨具结构的科学设计，以及磨具制备工艺优化控制，最终获得具有最佳性能的磨具产品。主要工艺流程如下：结构设计→组成设计→配料→混料→成型→烧成→加工→性能检测→成品技术水平及专利与获奖情况：技术水平处于国际先进水平。本项目包含的成果，已获省级科技进步二等奖一项，厅局级科技进步二等奖两项。应用前景分析及效益预测：陶瓷结合剂 CBN 磨具高效磨削工艺技术的应用，可直接提升机械加工业和机械装备业的加工技术与工艺水平，提高产品质量和加工效率，增强企业竞争能力，增加经济效益。同时用 CBN 磨具替代普通磨具的使用还可以减少生产中的磨削废渣，减少磨削液的用量，减少环境污染。其在汽车、摩托车、拖拉机、工具、模具、轴承、机床、液压件、工程陶瓷、军工、航空、航天等领域的高精高效磨削加工方面具有广泛的用途。据不完全统计，国内有数亿元的市场潜力，其利润率在 50%以上。应用领域：汽车、摩托车、拖拉机、工具、模具、轴承、机床、液压件、工程陶瓷、航空、航天等领域的高精高效磨削加工。技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）：厂房面积：300m2。设备投资：100 万元。合作方式及条件：双方协商。

天津大学 2021-04-11