砂輪在工作過程中,隨著摩擦生熱,溫度不斷升高,主要會發(fā)生兩大類化學反應:一是空氣中的氧氣會使酚醛樹脂發(fā)生氧化反應,我們可以從酚醛樹脂的TGA分析曲線看出這個反應變化的過程。二是部分填料的氧化反應。
從TGA分析曲線我們可以知道(如圖1所示):
以上三點分析,是研究的出發(fā)點。
酚醛樹脂在不同的固化溫度下會發(fā)生不同的反應,如圖2所示。
因此,溫度的升高,不僅僅導致反應加快,更在超越180℃點后直接發(fā)生完全不同的固化反應。這個反應導致砂輪更硬,更耐高溫,但是也更脆。同時,提高烏洛托品含量能提高交聯密度,使砂輪產生類似的效果。為了提高鋒利度,則可以據此多向選擇。
金剛石砂輪的某些原材料也能夠幫助我們減少不必要的摩擦。如能減少熱量的產生,使金剛石能更充分有效工作,那毫無疑問對砂輪的鋒利度是大有裨益的。
這類填料的主要工作原理基本都存在以下類似的反應:
在300℃"-500℃之間發(fā)生吸收氧氣的反應,減少對樹脂的氧化作用,減少對工件的氧化燒傷,從而延長砂輪高溫工作壽命。
XS+O2→XnOm+ 8XO2
這是砂輪工作非常容易達到的一個區(qū)間,上述的反應為砂輪在微觀上創(chuàng)造了一個無氧、缺氧的環(huán)境,從而促進金剛石更加有效工作。
3在高溫下熔融,作為很好的潤滑劑,保護砂輪。
XS(s)— XS(1)
4硫,二氧化硫,三氧化硫與工件表面發(fā)生反應,生成XnSm:
(I)形成保護層;
(II)作為潤滑劑。
這一類填料具有很好的高溫穩(wěn)定性,由于其以上的化學反應,使其成為高端金剛石砂輪的重要填料。
綜上所述,如果要提高砂輪的鋒利度,可從多方面加以考慮,總結如表:
影響砂輪鋒利度因素總結 |
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影響因素 |
作用特點 |
可能的副作用 |
金剛石種類 |
鋒利型 |
未定 |
金剛石濃度 |
低濃度可能反而提高鋒利度 |
不耐用 |
樹脂類型 |
烏洛托品含量低,粘結力低 |
磨損過快 |
固化工藝 |
低溫固化 |
磨損過快 |
固化時間 |
短時間固化 |
內外固化程度不均勻 |
潤滑劑 |
減少熱量產生 |
未定 |
填料 |
軟化金屬 |
過量可能降低太低強度
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