8.研磨的机理是什么？研磨抛光常用的硬脆材料有哪些？磨削和抛光是加工硬脆非金属材料的主要方法之一。磨削过程是通过工件和磨具之间的磨料和切削液，在工件和磨具之间产生机械摩擦或机械化学作用，去除余量，使工件达到要求的加工精度和表面质量。硬质材料的磨削不同于金属的磨削。它是在外力作用下，对工件表面进行磨削加工，使其产生微小裂纹，并逐渐膨胀、碎裂，与母材分离。但随着加工去除单位的减少，加工机理也有所不同。粗粒磨料研磨开始时，主要是脆性破坏。当使用细磨料(W5或更小)时，磨削主要是塑性失效。一般用硬质磨具的加工方法叫磨削，用软质材料的加工方法叫抛光。在精密加工中，磨削和抛光是很难区分的。表14-5显示了硬脆材料的常用研磨和抛光。9.硬脆材料研磨抛光的工艺参数有哪些？在磨削和抛光中，磨削压力、相对速度和加工精度、磨具硬度、磨料粒度和磨削表面质量密切相关。磨削压力小，相对速度低，加工精度高。磨料越小，刀具材料越软，加工后的表面粗糙度越小。磨具压力大，相对速度高，磨料和硬质材料粒径大，所以加工效率高。研磨抛光工艺参数见表14-6。10.常用的研磨抛光磨料有哪些？常用于研磨抛光的磨料可分为通用磨料和专用磨料。一般磨料有：二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化铈(CeO2)、氧化铁(Fe2O3)、氧化铬(Cr2O3)、金刚石(C)。特殊用途的磨料有氧化镁(MgO)、氧化钍(ThO2)、氧化锌(ZnO2)、氧化钛(TiO2)、氧化锰(MnO2)、碳酸钙(CaCO3)等。超精密磨床。超精密磨削和抛光的方法和特点是什么？通常，要去除的单元越小或机械效应越小，加工表面的质量越高。如果磨削可以通过原子或分子去除材料，表面粗糙度可以达到纳米(nm)级，加工出的变质层微小或没有。各种超精密研磨抛光磨料的粒度一般在几微米以下。对于半导体材料的超精密加工，通常使用0.02m的磨料。为了防止工件被氧化和磨削液中的杂质在加工表面造成划痕，一般使用蒸馏水或离子水。各种超精密磨削方法及特点如下：(1)超精密磨削与抛光：其机理主要是通过磨料的机械作用去除材料。磨削时，使用各种细磨料和软磨料。磨具有铸铁、玻璃、陶瓷、软金属，抛光用软磨具或沥青。磨削液为机油、煤油和水溶液，用过滤水或蒸馏水抛光。研磨方法包括手工研磨和机械研磨。主要加工对象是各种硬脆材料。(2)液中研磨抛光：是浸入含有磨料的工作液中进行的，主要是靠磨料的机械作用，加上液体的冷却和分散作用，使被加工工件在液体中浮动和运动。研磨液是过滤水或蒸馏水。磨具是用合成树脂或锡等软质材料制成的。主要加工对象是电子材料，如硅晶片。(3)化学研磨抛光：是去除工件加工时化学反应或水化反应的产物，目的是提高加工效率。其原理是通过机械作用去除化学反应的产物。使用细磨料和水溶液或纯水、无纺布或玻璃板。主要用于加工硅和蓝宝石衬底。(4)电子机械加工
(5)浮动磨削：它利用滑动轴承的动压效应原理，将磨具做成容易产生动压效应的形状。当工件相对于转盘运动时，由于动压作用，工件浮起脱离接触，然后通过间隙进入磨料和切削液进行加工。这种方法可以获得高的表面质量。珩磨机12。加工硬脆材料的其他方法有哪些？(1)珩磨：珩磨不仅适用于金属，也适用于硬脆非金属材料的精密加工。珩磨条用Al2O3或金刚石磨料，一般粒度用W28，珩磨液用煤油。珩磨条和工件的加工表面在一定压力下相对运动。压力越大，加工效率越高，但加工表面的粗糙度也越大。(2)砂带加工：用于精密加工的砂带多由厚度为25 ~ 75 m的聚酯薄膜制成，并涂以粒径为0.3 ~ 30 m的氧化铬或氧化铁、氧化铝、碳化硅和金刚石粉，有带状、圆盘状、板状、圆筒状和特殊形状。主要加工电子器件中的陶瓷材料。磨削时，随着速度的增加，磨削量也增加，最大速度可达40m/s，一般以水为磨削液，其供给量约为3L/min。磨玻璃时，黑碳化硅比绿碳化硅好。用砂带磨削硬质材料时，金刚石磨料是最好的。(3)复合加工：是将两种或两种以上加工原理不同的加工方法应用于同一表面的加工过程。这种方法称为复合加工。化学机械加工。它利用机械作用激活加工表面，从而促进化学反应。同时，化学作用使加工表面变质或弱化，使机械作用易于进行，从而达到加工的目的。对各种硬脆材料进行化学机械加工时，关键在于选择磨料和被加工材料的化学反应液。例如，软磨料用于固相转化。
应，加工硅、蓝宝石等。②电解—机械加工。硬脆非金属材料一般是不导电的，但在被加工材料中，适当加入导电而容易电解的成分，就可以进行电解—机械加工。如在陶瓷中加入TiN，就使材料具有电解的性能，而进行电解磨削加工。
③电火花—机械加工。有些硬脆非金属材料，如ZrBi、Si3N4—TiN具有导电性，SiC为半导体，它们都可以进行电火花加工。这些材料可以使用电火花放电与机械加工结合起来，进行电火花磨削。对不导电的硬脆材料，要利用电解液中的电火花放电进行加工。如对金刚石、红宝石的孔加工就是利用了这一原理。
④电解—电火花加工。对于不导电的硬脆材料，将其浸泡在电解液中，使金属电极与电解液之间进行电火花放电，这时放在电极附近的材料被加工。
⑤超声波—磨削加工。它是将超声波与磨削结合起来，使砂轮产生超声波振动，防止砂轮堵塞，减小磨削力，从而提高加工效率和表面质量。
岩石
13.岩石的种类有哪些？
岩石具有许多其他材料不能相比的优良特性。如耐磨性好、耐腐蚀、精度保持性好，其制品有美丽的光泽等。石材经过加工可以制成精密平板、高精度机器零件，如三坐标测量机的工作台和立柱等。石材还可以做高级建筑的装饰材料，提高建筑的美学价值。
岩石按形成原因可分为三大类，即岩浆岩(也称为火成岩)、沉积岩和变质岩。
(1)岩浆岩：在高温条件下，由岩浆或熔岩流冷凝结晶而成的岩石称为岩浆岩。岩浆喷出地表面凝固的岩石称为火成岩或喷出岩。岩浆在地壳深处凝固的岩石称为侵入岩或深成岩。如花岗岩、闪长岩、辉长岩等。组成岩浆岩的主要矿物有：石英、钾长石、辉石、角闪石、黑云母、磁铁矿、黄铁矿等。岩浆岩具有全晶体结构和半晶体结构，并有较高的硬度及强度。
(2)沉积岩：在地表条件下，由风化作用、生物作用和某种火山作用形成的物质经过改造(如搬运、沉积、化石作用)而形成的岩石称为沉积岩。它的特征是具有层理构造，它的硬度低于岩浆岩。用于加工的沉积岩主要是化学岩和碎屑岩。化学岩的岩种有石灰岩、白云岩和硬石膏岩等。碎屑岩主要有砂岩、灿角砾岩。
(3)变质岩：它是由已存的岩石，因物理化学条件的改变，使原来的岩石矿物成分和结构构造发生变化而形成的岩石。变质岩主要有原岩是花岗岩、流纹岩变质形成的片岩、片麻岩，原岩是石灰岩和白云岩变质形成的大理石岩等。
石材的加工业，根据岩石的基本特点，将石材分为大理石和花岗石两大类。所谓大理石是指变质的或沉积的碳酸盐岩及某些含有少量碳酸盐的硅酸盐类岩石，如大理石、石灰石、白云石、蛇纹岩、砂岩、石英岩和石膏岩等。凡属于岩浆岩和变质岩浆岩的石材统称为花岗石。它包括有花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩和片麻岩等。
岩石
14.岩石有哪些基本的物理性质？
(1)相对密度d：它是岩石实际体积的质量与同样体积水的质量之比。所谓岩石的实际体积是不包括孔隙的体积。
(2)容重γ：岩石的容重是单位体积岩石的质量。所谓单位体积，就是包括孔隙在内的岩石总体积。岩石的容重分为干容重和湿容重。
(3)密度ρ：岩石的密度是单位体积岩石的质量。
(4)孔隙度n：岩石的孔隙度是指岩石的各种裂隙、孔隙体积总和与岩石总体积之比。
(5)吸水率w：岩石的吸水率是指岩石在大气压力条件下，吸水质量与岩石干质量之比。
岩石的物理性能见表14-7。
