聚合物先驱体陶瓷薄膜及切削力传感器制造技术

本发明专利技术属于切削力传感器领域，涉及一种聚合物先驱体陶瓷薄膜及切削力传感器，其中，聚合物先驱体陶瓷薄膜的制备方法包括：1)按照质量比1：1：0.9～1.1分别称取PSN溶液、SiCN粉体以及TiSi2粉体，混合后得到浆料；2)将步骤1)获取得到的浆料在氮气气氛中搅拌直至混合均匀；3)将混合均匀的浆料浇注模具中，并对模具中的浆料摊平；4)将含有浆料的模具放入烘箱中，促使浆料完全固化；5)将固化后的整体放入高温炉中，于氮气气氛下热解得到聚合物先驱体陶瓷薄膜。本发明专利技术提供了一种小型化以及具有良好的传感性能的聚合物先驱体陶瓷薄膜及切削力传感器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于切削力传感器领域，涉及一种聚合物先驱体陶瓷薄膜及切削力传感器。

技术介绍

1、在机械加工过程中，切削力产生于刀具与工件之间的接触，是反映切削过程的重要指标。为了达到高效率、高质量生产的目的，通常需要对切削力进行实时监测与调控，避免因切削力失控导致的工件损坏、原料浪费、刀具过度磨损等问题，进而可以延长刀具寿命、优化切削工艺，对降低企业生产成本、实现智能制造具有重要意义和实际价值。

2、目前应用最广泛的切削力传感器主要分为应变式和压电式两种。然而，在现有的切削力传感器设计中，还存在着以下问题：(1)敏感元件的安装和响应需要依附于弹性应变结构或者嵌入式刀垫结构，这需要对刀具进行进一步的设计与加工，影响了刀具本身的刚度，降低了刀具的通用性，也增加的传感器制造成本；(2)受限于传统敏感材料的局限性，如金属应变片、压电材料等易受切削热的影响而降低测量精度，使得传感器往往被安装在远离刀尖切削位置，无法直接测量切削力。在公开号是cn 116394070a的专利技术申请中，公开了一种基于压电薄膜设计了一种实时测量切削力和切削震动的智能刀柄及系统。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种聚合物先驱体陶瓷薄膜的制备方法，其特征在于：所述聚合物先驱体陶瓷薄膜的制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的聚合物先驱体陶瓷薄膜的制备方法，其特征在于：所述SiCN粉体的制备方式是：由纯PSN溶液经过120～140℃保温不低于4h后固化，在1000℃热解至少4h得到SiCN陶瓷，经过高能球磨将SiCN块体陶瓷球磨成粉体，最后通过200目网筛筛选出粒径小于45μm的SiCN粉体。

3.根据权利要求1或2所述的聚合物先驱体陶瓷薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中的搅拌温度为100～110℃，搅拌时间不低于4h；所述步骤4)中烘箱温度110℃，保温时间不...

【技术特征摘要】

1.一种聚合物先驱体陶瓷薄膜的制备方法，其特征在于：所述聚合物先驱体陶瓷薄膜的制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的聚合物先驱体陶瓷薄膜的制备方法，其特征在于：所述sicn粉体的制备方式是：由纯psn溶液经过120～140℃保温不低于4h后固化，在1000℃热解至少4h得到sicn陶瓷，经过高能球磨将sicn块体陶瓷球磨成粉体，最后通过200目网筛筛选出粒径小于45μm的sicn粉体。

3.根据权利要求1或2所述的聚合物先驱体陶瓷薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中的搅拌温度为100～110℃，搅拌时间不低于4h；所述步骤4)中烘箱温度110℃，保温时间不低于4h；所述步骤5)中热解的温度是1000℃，热解的时间不低于4h；所述聚合物先驱体陶瓷薄膜是sicn/tin复合材料薄膜。

4.根据如权利要求3所述的聚合物先驱体陶瓷薄膜的制备方法制备得到的聚合物先驱体陶瓷薄膜。

5.一种切削力监测敏感元件，其特征在于：所述切削力监测敏感元件包括底层绝缘层、顶层绝缘层以及如权利要求4制备得到的聚合物先驱体陶瓷薄膜；所述底层绝缘层、聚合物先驱体陶瓷薄膜以及顶层绝缘层依次叠加；优选地，所述底层绝缘层的结构及尺寸与顶层绝缘层的结构及尺寸完全相同；优选地，所述底层绝缘层的面积不小于聚合物先驱体陶瓷薄膜的面积；...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵刚，王畅，马超，韩道洋，王海龙，张锐，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：