陶瓷加工質量研究，這種方法很重要

氧化鋯陶瓷是具有優異物理化學性能的典型工程陶瓷，在醫療、通信、軍工、航天等領域得到了廣泛應用。由于工程陶瓷高硬脆的特性，其在精密磨削加工過程中容易產生裂紋、殘余應力等表面/亞表面損傷，使得加工后工件的力學性能和服役壽命大打折扣。因此，對工程陶瓷精密磨削加工過程中的材料去除行為以及裂紋形成與傳播機制進行深入研究，在優化工件表面質量、提升產品服役周期方面有重要意義。

記者6月28日從湖南科技大學獲悉，該校機電工程學院（未來技術學院）、難加工材料高效精密加工湖南省重點實驗室副教授劉偉課題組，在工程陶瓷精密低損傷磨削方向取得新進展，發現磨削應變率的增大可以有效提高氧化鋯陶瓷磨削加工質量，具有較好的應用潛力。

該研究成果考慮動態沖擊下應變率效應對氧化鋯陶瓷磨削加工的影響，對磨削力、磨削后工件表面形貌與亞表面損傷進行分析，揭示了動態沖擊應變率效應對氧化鋯陶瓷磨削損傷的影響規律。

研究發現，在低應變率下，磨削表面存在大量由脆性斷裂引起的隨機分布的破碎坑；隨著磨削應變率的增大，磨削表面的劃痕變得更加平滑，塑性去除區域所占比例增大，加工質量得到明顯改善，同時亞表面裂紋深度逐漸下降。受到沖擊應力波和材料內部缺陷的影響，亞表面裂紋的傳播具有向周邊裂紋和材料內部缺陷靠攏的趨勢，材料內部缺陷會從尖端開始擴展開裂，其裂紋的擴展方向與缺陷長度方向保持125°左右的夾角。

近日，上述研究成果發表在《陶瓷國際》（Ceramics International）上。該研究得到了國家自然科學基金、湖南省自然科學基金的資助。