1. 研究目的与意义（文献综述）

机械制造业的迅猛发展引发了超硬材料及其工具的巨大变革，功能和用途各异的各类高性能磨具对于高精密机械加工的重要性也日益凸显，高性能磨具因其加工效率和精度等相较传统磨具有大幅提高而备受关注。现今的高性能磨具均主要是由结合剂和超硬磨料结合而形成的特殊复合材料，世界各国的研究者也主要通过对上述两个主要组成的改性研究出发来不断提高磨具的性能。

超硬磨料主要有金刚石、立方氮化硼（cbn）、刚玉、碳化硅等。与普通刚玉、碳化硅磨具相比，金刚石磨具的磨削力强，磨削温度比较低，磨加工工件的精度高，被认为是高速、高效、高精、低磨削成本、低环境污染的高性能磨具。但是金刚石耐热性差，在较高烧成温度下制备陶瓷结合剂磨具时金刚石容易碳化分解，且其在加工黑色金属时易与一些过渡金属如fe、co、ni、w、v等发生化学反应，发生粘刀现象，降低其使用寿命。此外，其惰性大的缺点使得结合剂对金刚石磨料的润湿和粘结能力差，这降低了结合剂与磨粒的结合强度，使得金刚石磨具在磨削加工时，磨粒脱落快，磨耗大，从而影响磨具的磨削特性^[1]。

立方氮化硼具有跟金刚石一样的立方结构，是一种多功能超硬材料，具有一系列与金刚石相似的优良特性，具有高硬度（仅次于金刚石）、高热稳定性（氧化起始温度比金刚石高100~200℃）、高抗氧化性和高耐磨性等许多优异性能，加之其对黑色金属呈高惰性^[2,3]，使得cbn磨具比金刚石磨具更适用于切削金属，在切削、高精度机械加工、电子和光学器件等领域得到广泛应用。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：以cbn为基体材料，pvp为表面活性剂，以ce(no₃)₃·6h₂o、hmt为原料对cbn进行表面处理，通过改变实验条件，制备出氧化铈包覆微米立方氮化硼（cbn/ceo₂）的复合体，再与陶瓷结合剂混合压制并烧结成cbn/ ceo₂-陶瓷结合剂复合材料。

材料表征：采用扫描电子显微镜（sem）、透射电子显微镜（tem）、傅氏转换红外线光谱分析仪（ftir）以及激光拉曼光谱仪（raman）等分析手段对cbn/ceo₂复合体的结构和颗粒形貌进行分析；运用综合热分析（dsc-tg）分析cbn/ceo₂复合体的抗氧化性；运用sem对烧结后磨具显微组织进行分析；利用三点弯曲法测定烧结试样的抗折强度。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告；

第4-8周：按照设计方案，制备不同的实验条件下氧化铈对cbn表面包覆粉末，对比分析得到立方氮化硼最佳包覆情况的实验条件；

第9-12周：利用所制备的包覆后cbn微粉，制备陶瓷结合剂cbn磨具，研究包覆前后cbn与陶瓷结合剂的界面行为，分析包覆前后陶瓷结合剂cbn磨具性能差异的原因；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]侯永改.纳米氮化铝改性低温陶瓷结合剂金刚石磨具的组织与性能控制[d].燕山大学,2012.

[2]刘钟升.立方氮化硼复合材料的制备与性能研究[d].郑州大学,2011.

[3]桂阳海,王海燕,马甜甜, 等.立方氮化硼表面刺状物的生长及机理研究[j].人工晶体学报,2016,(3):799-802.