[00139004]新型机械加工工具及其相关基础研究

本项目属机械制造领域，涉及自润滑刀具和陶瓷喷嘴等机械加工工具及其相关基础研究。机械加工是机械制造业的一项关键共性技术，机械加工所依赖的关键技术之一就是相应的加工工具。因此，加快新型加工工具关键技术及基础理论的研究，对推动我国制造业的快速发展具有十分重要的作用。项目主要研究内容和特点如下：(1)利用刀具在切削高温作用下的摩擦化学反应，在刀具表面原位生成具有润滑作用的反应膜，实现了原位反应自润滑刀具的自润滑，制备出含硼化物(TiB_2)的原位反应自润滑刀具。建立了原位反应自润滑刀具切削过程中的减摩模型，揭示了其自润滑机理。(2)将CaF_2固体润滑剂直接添加到刀具材料基体中率先研制成功含CaF_2固体润滑剂的Al_2O_3/TiC/CaF_2自润滑刀具，利用切削过程中自润滑刀具中固体润滑剂由于受到高温摩擦和挤压作用，而拖覆于刀具前刀面形成连续的固体润滑膜，从而赋予含固体润滑剂的自润滑刀具的自润滑特性，提出了含固体润滑剂的自润滑刀具的组成原则，建立了含固体润滑剂的自润滑刀具润滑膜的形成机理模型，揭示了其减摩抗磨和润滑机理。(3)基于梯度功能的技术思想，将梯度功能材料的概念引入陶瓷喷嘴的设计及制造，首次以粉末叠层填充-轴向热压烧结工艺研制成功SiC/(W，Ti)C单向和双向对称梯度功能陶瓷喷嘴，通过合理控制陶瓷喷嘴材料成分，使其沿喷嘴轴向呈梯度变化，从而使喷嘴材料在制备过程中形成有利的残余压应力，达到缓解陶瓷喷嘴的内应力和提高其抗冲蚀磨损的能力的目的，提出了梯度功能陶瓷喷嘴的设计理论和方法。(4)以B4C为基体，(W，Ti)C固溶体为增韧补强剂，借助于热压过程的B4C和(W，Ti)C原位化学反应，首次研制成功B4C/(W，Ti)C陶瓷喷嘴，解决了纯B4C陶瓷喷嘴强度和韧性低、致密化困难、烧结温度高和成本高等技术问题。　　在国内外发表论文160多篇，EI收录107篇、SCI收录65篇、SCI他引119次，其中：在国际杂志发表论文58篇，SCI影响因子大于1的论文共计37篇，获国家发明专利5项。