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资讯内涵

    超声振动研磨原理在PCD材料上的运用

       在超声振动研磨中,由超声换能器及相符合夹具组成的超声振动系统对PCD材料施加一个振幅为A(通常A=10~20μm)、频率为f(通常f=20kHz)的高频振动,使PCD材料沿研磨盘径向产生一个振幅为A的高频往复运动,研磨时,这一往复运动与研磨盘线速度V合成,研磨轨迹由普通研磨时的圆变为在圆上叠加的以f/V为频率、以A为振幅的高频谐波,从而使磨粒在单位时间内经过PCD材料表面的研磨轨迹加长,研磨效率相符合提高;同时,单位时间内研磨轨迹的加长也使研磨速度增大,使磨粒具有比普通研磨条件下更高的冲击动能,由此提高了研磨PCD的材料去除率。对于材料破坏而言,能量的大小固然是一重要因素,而能量对时间的作用梯度在某种意义上更为重要。将超声振动引入PCD研磨中,就是经过超声波的能量激波作用提高能量梯度和能量聚集,使磨粒在短时间内克服晶间结合能,使晶粒产生疲劳破坏(特别是解理性脆断和微观损伤性去除)的机率增大。有学者指出:金刚石在冲击载荷的循环作用下,产生裂纹的应力值大大低于所需的静应力。在超声振动研磨中,PCD中的金刚石晶粒始终处于高频交变冲击载荷的作用下,加速了PCD材料的疲劳破坏,特别是金刚石晶粒的解理性脆断。
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