纵扭超声磨削的SiCf/SiC复合材料

表面损伤最轻

通过引入纵扭超声振动，在磨削SiCf/SiC复合材料时有效抑制纤维拔出和边缘碎裂，显著降低表面损伤。

Qixuan, Sun · 殷振 · 安庆龙 · Zehui, Liang · 苗庆 · 戴晨伟 · Zhang, Ming · 李华 · Shan, Chenwei

Thin-Walled Structures 2026

参数信息

三维表面粗糙度 Sa

2.54 μm

纵向振幅

8 μm

纵向振幅

10 μm

技术优势

抑制纤维拔出

超声振动提高磨粒速度并增强瞬时冲击力，促使纤维以微脆性断裂方式去除，减少纤维拔出长度。

边缘碎裂更少

当磨削方向垂直于纤维取向时，采用较大的纵向振幅（10 μm）能更有效抑制纵向纤维的边缘碎裂损伤。

表面粗糙度最低

沿横向纤维方向磨削可实现对损伤的最佳抑制，获得最小表面粗糙度Sa=2.54 μm。

应用场景

• 航空发动机热端部件：加工出表面完整的热端部件，减少纤维损伤，提升服役可靠性。
• 陶瓷基复合材料加工：为SiCf/SiC等难加工陶瓷基复合材料提供低损伤磨削工艺方案。
• 硬脆材料精密磨削：利用超声振动实现硬脆材料的微脆性域去除，提高加工表面质量。