金刚石/Fe 3 O 4 磁性聚集磨料的制备及应用研究

发布时间：2024-03-27 01:00

　　磁流变抛光作为超精密加工的新兴技术,是目前热门研究课题。传统磁流变抛光液中的磨料和磁性粉体是以简单机械方式混合,磨料添加比例较少,仅占固体总量的5wt%⁷wt%,而且在流变过程中,磨料在浆体结构中容易偏析,磨粒不能全部得到有效使用。通过化学沉淀法在磨料表面包裹磁性材料,在范德华力和磁力作用下形成磁性聚集磨料,此产品替代磁流变抛光液中的磁性颗粒和磨料,以提高磨料含量,解决磨料在流变过程中的偏析问题,从而提高抛光效率。本研究以Fe²⁺盐为铁源,水合肼为沉淀剂和形貌控制剂,探讨了不同的工艺条件(pH、温度、时间)对合成Fe₃O₄颗粒大小、磁性能的影响。确定了Fe₃O₄最佳合成工艺条件为:pH9、反应温度70℃和合成时间5hr,所制备的样品饱和磁化强度为66.3emu/g、矫顽力为301.1Oe,通过AFM图显示合成的Fe₃O₄为长500nm、宽100nm的棒状。通过不同方案对金刚石微粉表面进行了羟基化、羧基化改性研究。...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 Fe₃O₄ 制备研究现状
    1.3 金刚石表面改性研究现状
    1.4 磁流变抛光液的研究现状
        1.4.1 引言
        1.4.2 磁流变抛光原理
        1.4.3 磁流变液研究现状
    1.5 本课题研究目的及研究内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
2 实验部分
    2.1 实验设备
    2.2 实验原料
    2.3 实验过程
        2.3.1 Fe₃O₄ 的制备
        2.3.2 金刚石表面改性
        2.3.3 金刚石/Fe₃O₄ 磁性聚集磨料的制备
        2.3.4 金刚石/Fe₃O₄ 磁流变抛光液制备
        2.3.5 磁流变抛光试验
    2.4 结构与性能表征
    2.5 磁流变抛光液沉降性能测量
3 Fe₃O₄的制备及其性能表征
    3.1 引言
    3.2 pH对 Fe₃O₄ 磁性的影响
    3.3 温度对Fe₃O₄ 磁性的影响
    3.4 时间对Fe₃O₄ 磁性的影响
    3.5 X射线衍射分析(XRD)
    3.6 显微形貌分析
    3.7 本章小结
4 金刚石表面改性实验结果与分析
    4.1 引言
    4.2 不同试剂对金刚石表面改性实验结果与分析
        4.2.1 强碱对金刚石表面改性实验结果与分析
        4.2.2 强氧化性酸对金刚石表面改性实验结果与分析
        4.2.3 预处理后金刚石表面改性实验结果与分析
5 金刚石/Fe₃O₄磁性聚集磨料的制备与性能分析
    5.1 引言
    5.2 制备W40 金刚石/Fe₃O₄ 磁性聚集磨料的结果与分析
        5.2.1 X射线衍射分析
        5.2.2 显微形貌分析
    5.3 W1 金刚石/Fe₃O₄ 磁性聚集磨料的制备与性能分析
        5.3.1 金刚石粒度分析
        5.3.2 金刚石/Fe₃O₄ 磁性聚集磨料红外光谱分析
        5.3.3 金刚石/Fe₃O₄ 磁性聚集磨料磁性能分析
        5.3.4 金刚石/Fe₃O₄ 磁性聚集磨料X射线衍射分析
        5.3.5 金刚石/Fe₃O₄ 磁性聚集磨料UV-Vis分析
        5.3.6 金刚石/Fe₃O₄ 磁性聚集磨料显微形貌分析
        5.3.7 金刚石/Fe₃O₄ 磁性聚集磨料拉曼图谱分析
        5.3.8 金刚石与Fe₃O₄ 结合程度分析
    5.4 小结
6 磁流变抛光实验研究
    6.1 引言
    6.2 磁流变抛光液的悬浮稳定性研究
        6.2.1 磁流变抛光液悬浮稳定性理论研究
        6.2.2 磁流变抛光液的正交实验设计
        6.2.3 触变剂对磁流变悬浮体结构影响分析
        6.2.4 pH对磁流变悬浮体结构影响分析
        6.2.5 沉降稳定性试验结果及分析
    6.3 磁流变行为研究
    6.4 金刚石/Fe₃O₄ 磁性聚集磨料磁流变抛光液抛光实验结果与分析
    6.5 小结
结论
参考文献
致谢
作者简介、攻读硕士学位期间取得的学术成果



本文编号：3939955