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纳米金刚石的可分散性和抗氧化能力的好坏直接影响着超精磨陶瓷结合剂纳米金刚石磨具的性能。本实验综合利用二氧化硅包覆法和高分子网络凝胶法(P-G法)来提高纳米金刚石的可分散性和抗氧化能力以及制备低温陶瓷结合剂,为研制性能优良的超精磨陶瓷结合剂纳米金刚石磨具奠定基础。以PVP为偶联剂,TEOS为SiO2前驱体,通过二氧化硅包覆法合成二氧化硅包覆纳米金刚石(ND/SiO2)的复合体。采用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射显微镜(HRTEM)对ND/SiO2复合体的结构和颗粒形貌进行分析;运用综合热分析(DSC-TG)和马尔文激光粒度仪分析ND/SiO2复合体的抗氧化性和粒度分布状态。实验结果显示:ND/SiO2复合体为核/壳结构,无定形SiO2均匀包覆在纳米金刚石表面,包覆层厚约为5nm;ND/SiO2复合体的抗氧化温度比原始纳米金刚石的提高约100℃,同时其能稳定分散在多组分无机盐水溶液中,平均粒度约为200nm。通过P-G法制备陶瓷结合剂以及ND/SiO2-陶瓷结合剂复合粉体,并对陶瓷结合剂和含ND/SiO2的陶瓷磨具的烧结温度进行考察。运用DSC-TG、XRD和FESEM(场发射电子显微镜)对凝胶体的热分解、烧结后试样的物相组成、显微组织以及磨具中纳米金刚石颗粒分布状态进行分析;利用三点弯曲法和热膨胀仪测定烧结试样的抗折强度和陶瓷结合剂的热膨胀系数。实验结果显示:凝胶体在500℃煅烧时,可得到组分均匀的陶瓷结合剂粉体;陶瓷结合剂的最佳烧结温度为630℃,其组织结构较为良好,抗折强度为62.7MPa,热膨胀系数为6.0×10-6/℃;磨具试样的最佳烧结温度为640℃,抗折强度为73.1MPa,气孔率为26.17%。同时,在此磨具试样中没有发现明显的纳米金刚石团聚、氧化或石墨化现象。