The environments in which indenting

The environments in which indenting and controlled scratching are carried out include air (RH = 25-50%), deionized water, purified mineral oil, mineral oil with 0.25 wt.% stearic acid and two water-based commercial grinding fluids containing chemical additives. The liquid environments are freshly applied prior to each test, and some make-up liquid is added as required during the test.
The single point scratch tests provide a better understanding of the microprocesses. The experimental conditions can be clearly defined, e.g. for the geometry of the diamond and force on the diamond. However, grinding is a multi-point process. Grinding experiments with diamond wheels are necessary for the investigation of mechanisms of machining ceramics.
3.4. Multi point scratch tests
Grinding is a complex process. As the abrasive particles scratch the surface of the material several different microprocesses come into play (flow, cracking, fracture). The result depends on a number of factors, including the shape, force and the velocity of the particles, the humidity of the environment, the hardness and the crack resistance of the material and the distribution of microcracks, cavities, and other flaws in the materials. In view of cost and the importance of grinding for workpiece quality, it is useful to closely analyze this complicated process. Many researchers have been working on ceramics grinding. In general terms, the objectives of the investigation are to find out how the specific energy, i.e. the energy required for the removal of unit volume of the material, and the damage to the surface of the workpiece depend on the setting of the grinding machine and the properties of the materials. Unfortunately, ceramics are much more susceptible to surface damage during grinding than are metals, and their subsequent behavior under load is much less forgiving of induced grinding damage. Furthermore, of all the conventional machining processes, grinding is usually the most expensive per unit volume of stock removal. In the manufacture of precision components, grinding alone may constitute a significant portion of the total cost [21]. Therefore, the economic feasibility and competitiveness of high performance ceramics depends significantly on how efficiently they can be machined by grinding. Reduction of grinding costs by operating at faster stock removal rates is constrained mainly by surface damage to the workpiece, and this factor is especially critical for grinding of ceramic materials. Efficient grinding of high performance ceramic materials requires identification and control of the grinding conditions to maximize the removal rate while maintaining the required surface integrity.
The machining approach to investigating grinding mechanisms typically involves measurement of grinding forces coupled with microscopic observations of grinding debris and surface morphology. A fundamental parameter derived from force measurements is the specific grinding energy. Any proposed mechanisms of abrasive workpiece interactions must be consistent with the magnitude of the specific energy and its dependence on the operating parameters.
Grinding Debris
Examination of grinding debris for various brittle materials suggests material removal mainly by fracture. For example, particles from grinding of hot-pressed silicon nitride in Figure 3.16a appear to have been fractured from the workpiece. At higher magnification in Figure 3.16b, the particle on the right shows an irregular fractured surface and the polycrystalline microstructure. However, the orientation of the particle on the left reveals a striated ground surface on one side appearing to illustrate plastic deformation, which may have been generated during the previous grinding pass.

Figure 3.16.
SEM micrographs of grinding debris: Si3N4 (hot pressed) [25]
Figure options
Microscopy of Ground Surfaces
Grinding involves a multitude of scratches and interactions between adjacent scratches. The effect of interactions between adjacent scratches on stock removal has been investigated for hot-pressed alumina by making a series of parallel scratches with separation distances from 0 to 250 μm [22]. The results inFigure 3.17 show a strong dependence on both the separation distance and the load. When the separation is so large that the scratches do not interact or so small that scratches overlap, the material removal is relatively small. At intermediate distances, the material removal becomes much larger. Figure 3.18 shows a ground surface before and after etching (reaction bonded Si3N4, a = 38 μm, vw =200 mm/s, vs = 10 m/s) and exhibits ductile flow. After etching (49% HF, 100 °C, 1 hour), most of the deformed striations are removed. This would indicate that much of the “deformed” surface layer consisted of glassy (amorphous) material. Some grooves generated by abrasive grains can still be seen, although other observations show almost no evidence of ductile flow after etching [23].

Figure 3.17.
Material removal per unit length versus distance between scratches [22]
Figure options

Figure 3.18.
Ground surface before and after etching: Si3N4 (reaction bonded), a = 38 #m, Vw = 200 mm/s, VF = 10 m/s. t251
Figure options
Grinding Energy
Apart from the microscopic observation, it is also important to consider the specific energy in grinding of ceramics. The specific grinding energy is defined as the energy per unit volume of material removed. For metallic workpiece materials, the total specific grinding energy can be modeled as the sum of chip formation, plowing, and sliding components [24]. For ceramics and other brittle materials, the relationship between the grinding mechanisms and specific energy are more complicated.
Force and grinding energy data have been obtained for various ceramics over a wide range of conditions [25]. For straight surface grinding of hot-pressed silicon nitride (HPSN) with diamond wheels, specific energies have been reported ranging from about 15 J/mm3 at extremely high removal rates to as much as 800 J/mm3at very low removal rates. A simple explanation for this type of behavior is that a decrease in removal rate results in a smaller undeformed (uncut) chip size, causing more flow and less brittle fracture. Results for specific grinding energy versus average uncut chip cross-sectional area in Figure 3.19 for aluminum oxide and silicon nitride show two distinct regimes [26]. Below an average uncut chip area of about 0.05 μm,2 which corresponds to a maximum uncut chip thickness of about 0.35 μm, the specific energy increases steeply with smaller chip size. Above the transition, specific energy decreases more slowly as the chip size increases. The uncut chip thickness at the transition may correspond to the critical threshold depth of cut for ductile regime grinding. This would suggest material removal mainly by ductile flow below the transition and brittle fracture above the transition.

Figure 3.19.
Specific energy versus average uncut chip cross-sectional area [26]
Figure options
SEM observations of grinding debris indicate material removal mostly by brittle fracture, except under extremely fine grinding conditions. In an attempt to account quantitatively for the magnitude of the specific grinding energy, the portion of energy associated with brittle fracture can be estimated as the product of the surface area generated by fracture and the fracture energy per unit area of surface generated [25]. For simplicity it is assumed that particles removed by grinding are cubes of dimension b. Approximating the fracture surface energy by half the critical energy release rate Gc (Gc = Kc2/E, where E is the elastic modulus and Kc the fracture toughness) for crack formation (two surfaces), the specific fracture energy for grinding is:
equation(3.1)
uf=3Gc/b
Turn MathJaxon

The smallest particles removed by grinding are approximately 1 μm in size, although many are much larger. For hot-pressed silicon nitride, Gc≈ 80 J/m2. Using these values for b and Gc, uf ≈ 0.24 J/mm3, which is only about 1% of the specific grinding energy.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สภาพแวดล้อมในการเยื้องและเกาควบคุมดำเนินการประกอบด้วยอากาศ (RH = 25-50%), น้ำ deionized บริสุทธิ์น้ำมัน น้ำมันแร่ ด้วยกรด stearic 0.25 wt.% และสองน้ำค้าบดของเหลวที่ประกอบด้วยสารเคมี สภาพแวดล้อมที่ของเหลวจะใช้สดก่อนการทดสอบแต่ละ และเพิ่มของเหลวบางแต่งหน้าตามอยู่ในระหว่างการทดสอบการทดสอบเริ่มต้นจุดเดียวให้มีความเข้าใจอันดีของ microprocesses เงื่อนไขการทดลองสามารถชัดเจน กำหนด เช่นสำหรับเรขาคณิตของเพชร และบังคับในเพชร อย่างไรก็ตาม บดเป็นกระบวนการหลายจุด ทดลองบดกับเพชรล้อจำเป็นสำหรับการตรวจสอบกลไกของเครื่องจักรกลเครื่องเคลือบ3.4 หลายจุดตั้งแต่ทดสอบบดเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน เป็นอนุภาค abrasive ขูดพื้นผิวของวัสดุ microprocesses หลายอื่นเข้ามาเล่น (กระแส แตก หัก) ผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับจำนวนปัจจัย รวมทั้งรูปร่าง แรง และความเร็วของอนุภาค ความชื้นของสิ่งแวดล้อม ความแข็ง และความต้านทานการแตกของวัสดุและการกระจายของ microcracks ฟันผุ และข้อบกพร่องอื่น ๆ ในวัสดุ มุมมองต้นทุนและความสำคัญของเทคโนโลยีคุณภาพ ได้ประโยชน์ในการวิเคราะห์กระบวนการที่ซับซ้อนนี้อย่างใกล้ชิด นักวิจัยหลายแห่งมีการทำงานในการบดเคลือบ ในข้อตกลง วัตถุประสงค์ของการสอบสวนจะต้อง หาวิธีพลังงานเฉพาะ เช่นพลังงานที่จำเป็นสำหรับเอาของปริมาตรต่อหน่วยของวัสดุ ความเสียหายกับพื้นผิวของการขึ้นรูปชิ้นงานขึ้นอยู่กับการตั้งค่าของเครื่องบดและคุณสมบัติของวัสดุ อับ มีเครื่องเคลือบมากไวต่อการทำลายผิวระหว่างบดกว่าโลหะ และลักษณะการทำงานของพวกเขาต่อมาภายใต้โหลดได้มากอภัยน้อยของบดความเสียหายเกิดจาก นอกจากนี้ ทั้งหมดปกติชิ้นกระบวน บดได้มักจะแพงที่สุดต่อหน่วยปริมาตรของเอาหุ้น ในการผลิตของชิ้นส่วนความแม่นยำ การบดเพียงอย่างเดียวอาจเป็นส่วนสำคัญของต้นทุน [21] รวม ดังนั้น ความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจและการแข่งขันของเซรามิกประสิทธิภาพสูงมากขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพที่สามารถจะกลึงด้วยคัฟ ลดลงของต้นทุนโดยการทำงานที่เร็วขึ้นเอาหุ้นราคาถูกจำกัด โดยความเสียหายของผิวการขึ้นรูปชิ้นงาน และปัจจัยนี้เป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับบดวัสดุเซรามิก บดวัสดุเซรามิกประสิทธิภาพสูงมีประสิทธิภาพต้องมีการระบุและควบคุมเงื่อนไขบดเพื่อเพิ่มอัตราการกำจัดในขณะที่รักษาความสมบูรณ์ของพื้นผิวที่ต้องวิธีชิ้นเพื่อตรวจสอบกลไกการบดโดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องกับวัดของกองควบคู่กับการสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์ของสัณฐานวิทยาเศษและพื้นผิว พารามิเตอร์พื้นฐานมาจากหน่วยวัดพลังงานบดเฉพาะได้ มีเสนอกลไกของ abrasive เทคโนโลยีโต้ตอบต้องสอดคล้องกับขนาดของพลังงานเฉพาะและพึ่งพาของพารามิเตอร์ปฏิบัติบดเศษตรวจสอบบดเศษวัสดุต่าง ๆ เปราะแนะนำเอาวัสดุส่วนใหญ่จากกระดูก ตัวอย่าง อนุภาคจากการบดของ nitride ร้อนซิลิคอนในรูป 3.16a จะมีการ fractured จากเทคโนโลยี ในอัตราส่วนที่สูงกว่าในรูป 3.16b อนุภาคด้านขวาแสดงพื้นผิวไม่สม่ำเสมอที่ fractured และต่อโครงสร้างจุลภาคค อย่างไรก็ตาม การวางแนวของอนุภาคบนซ้ายเผยผิวดิน striated ด้านหนึ่งที่ปรากฏเพื่อ แสดงแมพพลาสติก ซึ่งอาจมีการสร้างในระหว่างผ่านบดก่อนหน้านี้ รูป 3.16 การ Micrographs SEM ของเศษ: Si3N4 (ร้อนกด) [25]ตัวเลือกรูปMicroscopy ของพื้นผิวดินคัฟเกี่ยวข้องหลากหลายระหว่างติดกันรอยขีดข่วนและรอยขีดข่วน สอบสวนผลของการโต้ตอบระหว่างเอาหุ้นติดกันรอยสำหรับร้อนอลูมินาโดยชุดของรอยขีดข่วนพร้อมกับแยกระยะทางจาก 0 ถึง 250 μm [22] InFigure ผล 3.17 แสดงความแข็งแรงพึ่งห่างแยกและโหลด เมื่อแยกมีขนาดใหญ่มากว่า รอยขีดข่วนที่ไม่ติดต่อ หรือเล็กจนเกินไปรอยขีดข่วนซ้อน การกำจัดวัสดุมีขนาดค่อนข้างเล็ก การกำจัดวัสดุจะไม่ใหญ่มากที่ระยะทางระดับกลาง รูปที่ 3.18 แสดงผิวดินก่อน และ หลังการกัด (ปฏิกิริยาถูกผูกมัด Si3N4 เป็น = 38 μm, vw = 200 ที่ mm/s, vs = 10 m/s) และจัดแสดง ductile กระแส ส่วนใหญ่ striations พิการถูกเอาออกหลังจากการแกะสลัก (49% HF, 100 ° C, 1 ชั่วโมง), นี้จะบ่งชี้ว่า ของชั้นพื้นผิว "พิการ" ประกอบด้วยวัสดุฟิต (ไป) บางร่องที่สร้างขึ้น โดยธัญพืช abrasive ยังคงสามารถดูได้ แม้ว่าข้อสังเกตอื่น ๆ แสดงหลักฐานแทบไม่ไหล ductile หลังจากแกะสลัก [23] รูปที่ 3.17 การ เอาวัสดุต่อหน่วยความยาวกับระยะห่างระหว่างรอยขีดข่วน [22]ตัวเลือกรูป รูปที่ 3.18 การ ผิวดินก่อน และ หลังกัด: Si3N4 (ปฏิกิริยาถูกผูกมัด), มี = 38 #m, Vw 200 ที่ mm/s, VF = = 10 m/s ได้ t251ตัวเลือกรูปคัฟพลังงานจากการสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์ เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณาพลังงานเฉพาะในการบดของเครื่องเคลือบ พลังงานบดเฉพาะถูกกำหนดเป็นพลังงานต่อหน่วยปริมาตรของวัสดุที่เอาออก เทคโนโลยีโลหะวัสดุ สามารถจำลองพลังงานบดเฉพาะรวมเป็นผลรวมของการก่อตัวชิป ไถนา และเลื่อนส่วนประกอบ [24] สำหรับเครื่องเคลือบ และอื่น ๆ วัสดุเปราะ ความสัมพันธ์ระหว่างกลไกบดและเฉพาะพลังงานที่มีความซับซ้อนมากขึ้นแรงและข้อมูลพลังงานบดได้ถูกรับเซรามิกต่าง ๆ มากกว่าความหลากหลายของเงื่อนไข [25] สำหรับตรงผิวเจียระไนของร้อน silicon nitride (HPSN) มีล้อเพชร พลังงานเฉพาะรายงานตั้งแต่เจประมาณ 15 mm3 ที่ราคาสูงมากเอาเท่า 800 J/mm3at กำจัดต่ำมากอัตราการ คำอธิบายง่าย ๆ สำหรับลักษณะการทำงานชนิดนี้เป็นที่ลดลงในอัตราเอาผลมีขนาดเล็กลง (เด็ดขาด) ชิ undeformed ก่อให้เกิดกระแสและกระดูกเปราะน้อยเพิ่มเติม ผลลัพธ์สำหรับพลังงานบดเฉพาะเมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ยเด็ดขาดชิตั้งเหลวในรูป 3.19 สำหรับอลูมิเนียมออกไซด์ และ silicon nitride แสดงระบอบทั้งสอง [26] ด้านล่างเด็ดขาดชิเฉลี่ยพื้นที่เกี่ยวกับ μm 0.05, 2 ซึ่งสอดคล้องกับความหนาชิเด็ดขาดสูงสุดของเกี่ยวกับ 0.35 μm พลังงานเฉพาะเพิ่มขึ้นอย่างสูงกับชิพขนาด ข้างบนเปลี่ยน เฉพาะพลังงานลดช้าลงเป็นการเพิ่มขนาดชิ ความหนาชิเด็ดขาดที่เปลี่ยนแปลงอาจตรงกับความลึกขีดจำกัดสำคัญตัดสำหรับระบอบ ductile คัฟ นี้จะแนะนำเอาวัสดุส่วนใหญ่ตามกระแส ductile ด้านล่างเปลี่ยนและกระดูกเปราะเหนือการเปลี่ยนแปลง รูปที่ 3.19 การ พลังงานเฉพาะกับชิเฉลี่ยเด็ดขาดเหลวตั้ง [26]ตัวเลือกรูปสังเกต SEM ของเศษระบุเอาวัสดุส่วนใหญ่จากกระดูกเปราะ ยกเว้นภายใต้มากปรับเงื่อนไขบด ในบัญชี quantitatively สำหรับขนาดของพลังงานบดเฉพาะ สามารถประเมินส่วนของพลังงานที่เกี่ยวข้องกับกระดูกเปราะเป็นผลิตภัณฑ์ของพื้นที่ในการสร้างกระดูกและทำให้พลังงานต่อหน่วยพื้นที่ของพื้นผิวที่สร้างขึ้น [25] รายที่จะถือว่าเอาออก โดยการบดอนุภาคลูกบาศก์ระหว่างพลังงานพื้นผิวทำให้เกิดมิติ โดยปล่อยพลังงานสำคัญครึ่งอัตรา Gc (Gc = Kc2/E, E โมดูลัสยืดหยุ่นและเคซีนึ่งกระดูก) การก่อตัวในรอยแตก (สองพื้นผิว), พลังงานเฉพาะกระดูกสำหรับเจียระไนเป็น:equation(3.1)uf = 3Gc/bเปิด MathJaxon อนุภาคที่เล็กที่สุดที่ออก โดยบดได้ประมาณ 1 μm ขนาด แม้ว่าจำนวนมากมีขนาดใหญ่กว่า สำหรับร้อน silicon nitride, Gc≈ 80 J/m2 ใช้เหล่านี้ค่า b และ Gc, uf ≈เจ 0.24/mm3 ที่เป็นเพียงประมาณ 1% ของพลังงานบดเฉพาะ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สภาพแวดล้อมที่เยื้องและเกาควบคุมจะดำเนินการ ได้แก่ เครื่อง (RH = 25-50%) น้ำปราศจากไอออนน้ำมันบริสุทธิ์แร่น้ำมันแร่ที่มีน้ำหนัก 0.25.% กรดสเตียและสองน้ำที่ใช้ของเหลวบดในเชิงพาณิชย์ที่มีสารเคมี สภาพแวดล้อมที่มีการใช้ของเหลวที่สดใหม่ก่อนที่จะมีการทดสอบในแต่ละครั้งและของเหลวแต่งหน้าบางส่วนจะถูกเพิ่มตามความจำเป็นในระหว่างการทดสอบ.
จุดเริ่มต้นการทดสอบเดียวให้ความเข้าใจที่ดีขึ้นของ microprocesses เงื่อนไขการทดลองสามารถกำหนดไว้อย่างชัดเจนเช่นเรขาคณิตของเพชรและแรงเพชร อย่างไรก็ตามบดเป็นกระบวนการหลายจุด การทดลองที่มีล้อบดเพชรเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการตรวจสอบของกลไกของเซรามิกส์เครื่องจักรกล.
3.4 จุดเริ่มต้นการทดสอบหลาย
บดเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน ในฐานะที่เป็นอนุภาคขัดขูดพื้นผิวของวัสดุที่แตกต่างกันหลาย microprocesses เข้ามาเล่น (การไหลแตกแตกหัก) ผลที่ได้ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการรวมทั้งรูปร่างแรงและความเร็วของอนุภาคความชื้นของสภาพแวดล้อมที่มีความแข็งและความต้านทานการแตกของวัสดุและการกระจายของ microcracks ฟันผุและข้อบกพร่องอื่น ๆ ในวัสดุ . ในมุมมองของค่าใช้จ่ายและความสำคัญของการบดที่มีคุณภาพชิ้นงานที่เป็นประโยชน์ในการวิเคราะห์อย่างใกล้ชิดกระบวนการที่ซับซ้อนนี้ นักวิจัยหลายคนได้ทำงานในเซรามิกบด ในแง่ทั่วไปวัตถุประสงค์ของการสืบสวนที่จะหาวิธีการเฉพาะพลังงานคือพลังงานที่จำเป็นสำหรับการกำจัดของหน่วยปริมาตรของวัสดุและความเสียหายให้กับพื้นผิวของชิ้นงานขึ้นอยู่กับการตั้งค่าของเครื่องบดและ คุณสมบัติของวัสดุ แต่น่าเสียดายที่เซรามิกที่มีมากอ่อนแอมากขึ้นเพื่อผิวความเสียหายระหว่างการบดกว่าโลหะและพฤติกรรมที่ตามมาของพวกเขาภายใต้ภาระมากน้อยให้อภัยของความเสียหายบดเหนี่ยวนำให้เกิด นอกจากนี้ของทุกกระบวนการเครื่องจักรทั่วไปบดมักจะมีราคาแพงที่สุดต่อหน่วยปริมาณการกำจัดหุ้น ในการผลิตชิ้นส่วนความแม่นยำบดเพียงอย่างเดียวอาจเป็นส่วนสำคัญของค่าใช้จ่ายทั้งหมด [21] ดังนั้นความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจและการแข่งขันของเซรามิกส์ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเกี่ยวกับวิธีที่พวกเขาสามารถได้อย่างมีประสิทธิภาพจะกลึงโดยการบด การลดลงของค่าใช้จ่ายในการบดโดยการดำเนินงานที่เร็วกว่าอัตราการกำจัดหุ้นเป็นข้อ จำกัด จากความเสียหายส่วนใหญ่เป็นพื้นผิวชิ้นงานและปัจจัยนี้เป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับบดของวัสดุเซรามิก บดที่มีประสิทธิภาพของวัสดุเซรามิกที่มีประสิทธิภาพสูงต้องมีบัตรประจำตัวและการควบคุมของสภาพบดเพื่อเพิ่มอัตราการกำจัดขณะที่ยังคงความสมบูรณ์ของพื้นผิวที่จำเป็น.
วิธีการใช้เครื่องจักรในการตรวจสอบกลไกการบดมักจะเกี่ยวข้องกับการวัดของกองกำลังบดควบคู่ไปกับการสังเกตกล้องจุลทรรศน์บดเศษและลักษณะพื้นผิว . พารามิเตอร์พื้นฐานมาจากการวัดแรงเป็นพลังงานบดที่เฉพาะเจาะจง กลไกการเสนอใด ๆ ของการมีปฏิสัมพันธ์ขัดชิ้นงานจะต้องสอดคล้องกับความสำคัญของพลังงานที่เฉพาะเจาะจงและการพึ่งพาปัจจัยในการดำเนิน.
บดเศษ
ตรวจสอบบดเศษวัสดุเปราะต่างๆแสดงให้เห็นการกำจัดวัสดุส่วนใหญ่โดยการแตกหัก ตัวอย่างเช่นอนุภาคจากการบดของซิลิคอนไนไตรด์ร้อนกดในรูป 3.16a ปรากฏว่าได้รับการหักจากชิ้นงาน ที่กำลังขยายสูงขึ้นในรูปที่ 3.16b อนุภาคด้านขวาแสดงให้เห็นพื้นผิวร้าวผิดปกติและจุลภาคคริสตัลไลน์ อย่างไรก็ตามทิศทางของอนุภาคด้านซ้ายเผยให้เห็นพื้นผิวโครงร่างในด้านหนึ่งที่ปรากฏแสดงให้เห็นถึงความผิดปกติพลาสติกซึ่งอาจได้รับการสร้างขึ้นในระหว่างการบดก่อนหน้านี้ผ่าน. รูปที่ 3.16. SEM ไมโครกราฟของเศษบด: Si3N4 (กดร้อน) [ 25] รูปที่ตัวเลือกกล้องจุลทรรศน์ของพื้นผิวบดเกี่ยวข้องกับความหลากหลายของรอยขีดข่วนและการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างที่อยู่ติดกันรอยขีดข่วน ผลกระทบของการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างรอยขีดข่วนที่อยู่ติดกันในการกำจัดต็อกที่ได้รับการตรวจสอบสำหรับอลูมิร้อนโดยการกดชุดของรอยขีดข่วนแบบคู่ขนานกับระยะทางที่แยก 0-250 ไมครอน [22] ผลการ inFigure 3.17 แสดงให้เห็นการพึ่งพาอาศัยที่แข็งแกร่งทั้งในระยะห่างและโหลด เมื่อแยกเป็นขนาดใหญ่เพื่อที่รอยขีดข่วนไม่โต้ตอบหรือขนาดเล็กที่ซ้อนทับกันรอยขีดข่วน, การกำจัดวัสดุที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก ในระยะกลางการกำจัดวัสดุที่จะกลายเป็นขนาดใหญ่กว่ามาก รูปที่ 3.18 แสดงให้เห็นพื้นผิวก่อนและหลังการแกะสลัก (ปฏิกิริยาผูกมัด Si3N4, = 38 ไมโครเมตร vw = 200 มิลลิเมตร / s เทียบ = 10 m / s) และการจัดแสดงนิทรรศการการไหลอ่อน หลังจากที่แกะสลัก (HF 49%, 100 ° C, 1 ชั่วโมง) ส่วนใหญ่ของเนื้อเยื่อผิดปกติจะถูกลบออก นี้จะแสดงให้เห็นว่ามากของ "พิการ" ชั้นผิวประกอบด้วยแก้ว (ป่น) วัสดุ ร่องบางส่วนที่เกิดจากธัญพืชขัดยังสามารถเห็นได้แม้จะมีข้อสังเกตอื่น ๆ แสดงเกือบหลักฐานของการไหลดัดหลังไม่มีการแกะสลัก [23]. รูปที่ 3.17. การกำจัดวัสดุต่อหน่วยความยาวเมื่อเทียบกับระยะห่างระหว่างรอยขีดข่วน [22] ตัวเลือกรูปที่รูปที่ 3.18. พื้นผิวพื้นก่อน และหลังการแกะสลัก: Si3N4 (ปฏิกิริยาผูกมัด) = 38 # นาที, Vw = 200 มิลลิเมตร / s VF = 10 m / s t251 ตัวเลือกรูปที่บดพลังงานนอกเหนือจากกล้องจุลทรรศน์ก็ยังเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาพลังงานที่เฉพาะเจาะจงในการบดของเซรามิก พลังงานบดเฉพาะมีการกำหนดเป็นปริมาณการใช้พลังงานต่อหน่วยของวัสดุที่ถูกลบออก สำหรับวัสดุชิ้นงานโลหะพลังงานบดเฉพาะรวมสามารถจำลองเป็นผลรวมของการพัฒนาชิปไถและส่วนประกอบเลื่อน [24] สำหรับเซรามิกและวัสดุเปราะอื่น ๆ ความสัมพันธ์ระหว่างกลไกการบดและพลังงานที่เฉพาะเจาะจงที่มีความซับซ้อนมากขึ้น. กองทัพและข้อมูลพลังงานบดได้รับสำหรับเซรามิกต่างๆในช่วงที่กว้างของเงื่อนไข [25] สำหรับบดพื้นผิวตรงของซิลิคอนไนไตรด์ร้อนกด (HPSN) มีล้อเพชรพลังงานที่เฉพาะเจาะจงได้รับรายงานตั้งแต่ประมาณ 15 J / mm3 ในอัตราที่สูงมากในการกำจัดให้มากที่สุดเท่า 800 J / mm3at อัตราการกำจัดต่ำมาก คำอธิบายง่ายๆสำหรับประเภทของพฤติกรรมนี้คือการลดลงของอัตราการกำจัดผลที่มีขนาดเล็กใน undeformed (เจียระไน) ขนาดชิปที่ก่อให้เกิดการไหลเวียนมากขึ้นและการแตกหักเปราะน้อย ผลการค้นหาสำหรับพลังงานบดเฉพาะเมื่อเทียบกับชิปเฉลี่ยเจียระไนพื้นที่หน้าตัดในรูปที่ 3.19 อลูมิเนียมออกไซด์และซิลิคอนไนไตรด์แสดงสองระบอบที่แตกต่างกัน [26] ด้านล่างเป็นพื้นที่ชิปเจียระไนเฉลี่ยประมาณ 0.05 ไมโครเมตร 2 ซึ่งสอดคล้องกับความหนาของชิปเจียระไนสูงสุดประมาณ 0.35 ไมโครเมตรพลังงานเพิ่มขึ้นสูงลิ่วเฉพาะที่มีขนาดชิปที่มีขนาดเล็ก ดังกล่าวข้างต้นการเปลี่ยนแปลงพลังงานที่เฉพาะเจาะจงลดลงช้ากว่าเป็นการเพิ่มขึ้นของขนาดชิป ความหนาของชิปเจียระไนที่การเปลี่ยนแปลงอาจสอดคล้องกับเกณฑ์เชิงลึกที่สำคัญของการตัดบดระบอบการปกครองดัด นี้จะแนะนำการกำจัดวัสดุส่วนใหญ่โดยการไหลดัดด้านล่างการเปลี่ยนแปลงและการแตกหักเปราะข้างต้นการเปลี่ยนแปลง. รูปที่ 3.19. พลังงานเฉพาะเมื่อเทียบกับชิปเฉลี่ยเจียระไนพื้นที่หน้าตัด [26] รูปที่ตัวเลือกข้อสังเกต SEM บดเศษวัสดุที่บ่งบอกถึงการกำจัดโดยส่วนใหญ่แตกหักเปราะ ยกเว้นภายใต้เงื่อนไขที่บดละเอียดมาก ในความพยายามที่จะอธิบายในเชิงปริมาณสำหรับขนาดของพลังงานบดเฉพาะส่วนของพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการแตกหักเปราะสามารถประมาณเป็นผลิตภัณฑ์ของพื้นที่ผิวที่เกิดจากการแตกหักการแตกหักและพลังงานต่อหน่วยพื้นที่ของพื้นผิวที่สร้างขึ้น [25] เพื่อความง่ายมันจะสันนิษฐานว่าอนุภาคลบออกโดยการบดเป็นก้อนของมิติข พลังงานใกล้เคียงกับพื้นผิวการแตกหักโดยครึ่งหนึ่งของการปล่อยพลังงานที่สำคัญอัตรา Gc (Gc = Kc2 / E ที่ E เป็นโมดูลัสยืดหยุ่นและ Kc แตกหัก) สำหรับการก่อแตก (สองพื้นผิว) พลังงานแตกหักที่เฉพาะเจาะจงสำหรับการบดคือสมการ ( 3.1) = UF 3Gc / b เปิด MathJaxon อนุภาคที่เล็กที่สุดเอาออกโดยการบดประมาณ 1 ไมโครเมตรขนาดแม้ว่าจะมีหลายมีขนาดใหญ่ สำหรับซิลิคอนไนไตรด์ร้อนกดGc≈ 80 J / m2 โดยใช้ค่าเหล่านี้สำหรับขและ Gc, UF ≈ 0.24 J / mm3 ซึ่งเป็นเพียงประมาณ 1% ของพลังงานบดที่เฉพาะเจาะจง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สภาพแวดล้อมในที่การเยื้องและควบคุมการเกาจะดำเนินการรวมแอร์ ( RH = 25-50% ) คล้ายเนื้อเยื่อประสานน้ำหรือน้ำมันบริสุทธิ์ แร่ น้ำมัน กับ 0.25 โดยน้ำหนักกรดสเตียริกและสองใช้ในเชิงพาณิชย์บดของเหลวที่มีสารเคมี สภาพแวดล้อมที่ของเหลวจะสด ๆใช้ก่อนการสอบแต่ละครั้ง และบางแต่งหน้าของเหลวเพิ่มตามที่ต้องการ
ระหว่างการทดสอบที่จุดจุดเดียวเริ่มต้นการทดสอบให้ความเข้าใจที่ดีขึ้นของ microprocesses . เงื่อนไขการทดลองได้ชัดเจน เช่น รูปทรงของเพชร และการบังคับในเพชร อย่างไรก็ตาม คัฟ คือ กระบวนการแบบหลายจุด การทดลองกับล้อเพชรเจียรที่จําเป็นสําหรับการตรวจสอบกลไกของเครื่องจักร เครื่องเคลือบ
3.4 . หลายจุดทดสอบ
เกาคัฟ คือ กระบวนการที่ซับซ้อน เป็นอนุภาคที่ขัดรอยขีดข่วนพื้นผิวของวัสดุที่แตกต่างกันหลาย microprocesses เข้ามาเล่น ( ไหล , แตก , หัก ) ผลลัพธ์ที่ได้ขึ้นอยู่กับจำนวนของปัจจัย ได้แก่ รูปร่าง ความแรง และความเร็วของอนุภาค และความชื้นจากสภาพแวดล้อม ความแข็งและความต้านทานการแตกของวัสดุและการกระจายของ microcracks ,ฟันผุ และข้อบกพร่องอื่น ๆในวัสดุ ในมุมมองของค่าใช้จ่ายและความสําคัญของการบด คุณภาพของชิ้นงานก็จะเป็นประโยชน์กับอย่างใกล้ชิดวิเคราะห์กระบวนการที่ซับซ้อนนี้ นักวิจัยหลายคนได้ทำงานในเครื่องบด ในแง่ทั่วไป วัตถุประสงค์ ของการสอบสวน เพื่อหาวิธีที่พลังงานที่เฉพาะเจาะจง เช่น พลังงานที่ต้องใช้เพื่อกำจัดหน่วยปริมาณของวัสดุและความเสียหายให้กับพื้นผิวของชิ้นงานขึ้นอยู่กับการตั้งค่าของเครื่องบด และคุณสมบัติของวัสดุ ขออภัย เครื่องเคลือบมีมากเสี่ยงต่อการเกิดความเสียหายพื้นผิวในระหว่างบดกว่าโลหะ และพฤติกรรมตามมาภายใต้โหลดมากน้อยให้อภัยการบดทำลาย นอกจากนี้ กระบวนการผลิตแบบเดิมทั้งหมดบดมักจะมีราคาแพงที่สุดต่อหน่วยปริมาณของการกำจัดของหุ้น ในการผลิตชิ้นส่วนความแม่นยำคัฟ คนเดียว อาจเป็นส่วนที่สำคัญของต้นทุนทั้งหมด [ 21 ] ดังนั้น ความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจและการแข่งขันของเซรามิกคุณภาพสูงขึ้นอย่างมากในวิธีที่มีประสิทธิภาพ พวกเขาสามารถกลึงด้วยคัฟการลดต้นทุนด้วยการบดในอัตราที่เร็วกว่าถอนหุ้นบริษัทโดยส่วนใหญ่ผิวความเสียหายของชิ้นงาน และปัจจัยนี้โดยเฉพาะที่สำคัญสำหรับบดวัสดุเซรามิกประสิทธิภาพการบดประสิทธิภาพสูงวัสดุเซรามิกต้องกำหนดและควบคุมการบดเงื่อนไขเพื่อเพิ่มอัตราการกำจัดในขณะที่รักษาพื้นผิวที่ต้องการความสมบูรณ์ .
เครื่องจักรกลวิธีการสืบสวนบดกลไกโดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องกับการวัดแรงบดควบคู่กับการสังเกตกล้องจุลทรรศน์บดเศษและพื้นผิว .พารามิเตอร์พื้นฐานที่ได้มาจากการวัดแรงบดเฉพาะพลังงาน เสนอกลไกของปฏิกิริยาใด ๆชิ้นงานขัดต้องสอดคล้องกับขนาดของพลังงานที่เฉพาะเจาะจงและการพึ่งพาการดำเนินงานค่า

สอบบดบดเศษซากวัสดุต่างๆ แสดงให้เห็นวัสดุส่วนใหญ่โดยการเปราะแตก ตัวอย่างเช่นอนุภาคจากการบดอัดร้อนของซิลิคอนไนไตรด์ในรูป 3.16a ปรากฏได้รับการหักจากชิ้นงาน ที่ขยายสูงกว่าในรูป 3.16b , อนุภาคบนด้านขวาแสดงพื้นผิวกระดูกผิดปกติและผลึกจุลภาค อย่างไรก็ตามทิศทางของอนุภาคบนซ้าย เผยให้เห็นผิวดิน เส้นบนด้านหนึ่งที่ปรากฏแสดงให้เห็นถึงการเสียรูปพลาสติก ซึ่งอาจจะถูกสร้างขึ้นในช่วงก่อนบดผ่าน

รูปที่ 3.16 .
SEM micrographs บดเศษ : ดิฟ ( กดร้อน ) [ 25 ]

รูปตัวเลือกกล้องจุลทรรศน์ของพื้นดินพื้นผิว
บดที่เกี่ยวข้องกับความหลากหลายของรอยขีดข่วนและปฏิสัมพันธ์ระหว่างติดกันรอยขีดข่วน ผลของปฏิสัมพันธ์ระหว่างติดกันรอยขีดข่วนบนถอนหุ้นได้ถูกสอบสวนโดยการอัดร้อน อะชุดรอยขีดข่วนขนานกับระยะทางแยกจาก 0 ถึง 250 μ M [ 22 ] ผล infigure 3.17 แสดงการพึ่งพาแรงทั้งสองแยกห่างโหลดเมื่อแยกเป็นขนาดใหญ่เพื่อให้รอยขีดข่วนไม่โต้ตอบหรือขนาดเล็กเพื่อให้รอยขีดข่วนเหลื่อม การกำจัดวัสดุที่ค่อนข้างเล็ก ที่ระยะทางกลาง , การกำจัดวัสดุจะมีขนาดใหญ่มาก รูปที่ 3.18 แสดงพื้นผิวก่อนและหลังภาพ ( ปฏิกิริยาผูกมัดดิฟ , = 38 μ M VW = 200 mm / s VS = 10 m / s ) และการไหลอ่อน . หลังจากกัด ( 49% HF , 100 ° C1 ชั่วโมง ) , ส่วนใหญ่ของ striations พิการจะถูกลบออก นี้จะพบมากของ " เบี้ยว " ชั้นผิวมีเหลือบ ( Amorphous ) วัสดุ มีร่องที่สร้างขึ้นโดยขัดธัญพืชยังสามารถเห็นได้ แต่สังเกตอื่น ๆแทบไม่มีหลักฐานแสดงการไหลของการดัดหลัง [ 23 ] .

รูป 3.17 .
วัสดุกำจัดต่อความยาวหน่วยเมื่อเทียบกับระยะห่างระหว่างรอยขีดข่วน [ 22 ]
รูปที่เลือก

รูปที่ 3.18 .
ผิวดินก่อนและหลังภาพ : ดิฟ ( ปฏิกิริยาผูกมัด ) = 38 # M VW = 200 mm / s , VF = m / s t251


รูปที่ตัวเลือกบดพลังงานนอกเหนือจากการสังเกตกล้องจุลทรรศน์ 10 ยังเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาเฉพาะพลังงานในการบดเซรามิก เฉพาะบดพลังงานหมายถึงพลังงานต่อหน่วยปริมาณของวัสดุออกสำหรับวัสดุชิ้นงานโลหะ โดยเฉพาะพลังงานที่สามารถบดแบบผลรวมของชิปการไถพรวนและเลื่อนชิ้นส่วน [ 24 ] สำหรับเซรามิกส์และวัสดุเปราะ อื่น ๆ , ความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานที่เฉพาะเจาะจงและบดกลไกซับซ้อนมากขึ้น
บังคับและบดข้อมูลพลังงานที่ได้รับสำหรับเซรามิกต่างๆผ่านหลากหลายของเงื่อนไข [ 25 ]แบบอัดร้อนคัฟของซิลิคอนไนไตรด์ ( hpsn ) ล้อเพชร โดยเฉพาะพลังงานที่ได้รับรายงานตั้งแต่ประมาณ 15 J / มม. ที่อัตราการกำจัดสูงมากเท่าที่ 800 J / mm3at อัตราการกำจัดต่ำมาก คำอธิบายง่าย ๆสำหรับประเภทของพฤติกรรมนี้คือ การลดลงของอัตราการกำจัดผลพลังงานไฟฟ้าขนาดเล็ก ( Uncut ) ขนาดชิปก่อให้เกิดการไหลและการแตกเปราะน้อยลง ผลการค้นหาสำหรับเฉพาะเมื่อเทียบกับชิปที่มีพลังงานเฉลี่ยเจียระไนเจียรพื้นที่ในรูป 3.19 สำหรับออกไซด์อลูมิเนียมและซิลิคอนไนไตรด์แสดงสองระบอบแตกต่าง [ 26 ] ด้านล่างเฉลี่ยเจียระไนชิปพื้นที่ประมาณ 0.05 μม. 2 ซึ่งสอดคล้องกับสูงสุดเจียระไนชิปความหนาประมาณ 0.35 μ Mเฉพาะพลังงานเพิ่มขึ้นสูงชันขนาดชิปขนาดเล็ก เหนือการเปลี่ยนแปลงพลังงานจำเพาะลดลงช้า เช่น ขนาดชิปเพิ่มขึ้น การเจียระไนหนาเปลี่ยนชิปที่อาจจะสอดคล้องกับระดับความลึกของการตัดดัด ระบอบการปกครองบด นี้จะแนะนำให้เอาวัสดุส่วนใหญ่อ่อนไหลด้านล่างการเปลี่ยนแปลงและการแตกเปราะกว่าเปลี่ยน

รูปที่ 3.19 .
เฉพาะพลังงานเมื่อเทียบกับชิปที่มีพื้นที่เฉลี่ยเจียระไน [ 26 ]

รูปนี้สังเกตตัวเลือกบดเศษวัสดุเปราะหัก โดยระบุการบดละเอียดมาก ยกเว้นภายใต้เงื่อนไข ในความพยายามที่จะใช้สำหรับบัญชีที่เฉพาะเจาะจงบดขนาดของพลังงานส่วนของพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการแตกเปราะ สามารถประเมินเป็นผลิตภัณฑ์ของพื้นที่ผิวที่เกิดจากการแตกหักและการพลังงานต่อหน่วยพื้นที่ผิวสร้าง [ 25 ] สำหรับความเรียบง่ายเป็นสันนิษฐานว่าอนุภาคที่ถูกบดก้อนมิติพ. ประมาณพื้นผิวที่แตกหักพลังงานโดยครึ่งหนึ่งของวิกฤตพลังงานอัตราการปลดปล่อย GC ( GC = kc2 / Eที่ E โมดูลัสยืดหยุ่นและ KC มีการแตกหักร้าว ( 2 ) สำหรับการสร้างพื้นผิว ) , พลังงานที่แตกเฉพาะเพื่อบดเป็นสมการ ( 3.1 ) :

B
= 3gc UF / เปิด mathjaxon

ถูกบดเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดประมาณ 1 μ M ขนาด แม้ว่าหลายขนาดใหญ่กว่ามาก ร้อนกดซิลิคอนไนไตรด์ , GC ≈ 80 J / m2 การใช้ค่าเหล่านี้สำหรับ B และ GC , UF ≈ 0.24 J / มม. ,ซึ่งเป็นเพียงประมาณ 1% ของพลังงาน
เฉพาะคัฟ .