硅碳棒陶瓷的内部结构以及磨削工艺参数都会对材料损伤产生影响，但磨削加工完成后，材料表面多是密集划痕以及颗粒破裂损伤，而对硅碳棒陶瓷内部断裂结构的观察较为困难。针对此现象，本研究设置单颗粒划擦和金刚石砂轮磨削2个实验:单颗粒划擦实验主要探究硅碳棒陶瓷内部结构的力学性能差异以及临界断裂强度，并结合有限元仿真进一步揭示内部结构对损伤拓展的影响;磨削实验主要探究不同磨削工艺参数下硅碳棒陶瓷表面/亚表面的损伤形式与变化趋势。样品制备与实验方法实验所用工件为无压烧结制成的六方晶体a碳化硅，其尺寸20mmX20mmX5mm;工件经过粗磨处理，其初始表面粗糙度R。为0.493m。使用基恩士VHX-6000超景深显微镜观察工件的显微结构，结果如图所示，硅碳棒陶瓷主要由大量随机分布的硅碳棒颗粒组成，并且包含气孔、晶界等复杂结构。使用安东帕STEP300压痕划痕仪开展单颗粒划擦实验，所用压头为顶角为600、粒径为0.25mm的维氏金刚石压头，划擦实验采取变载荷方式，载荷由ON增大到25N划擦实验开始前，使用研磨盘对硅碳棒陶瓷表面进行精抛处理，使其表面粗糙度R<100nm。磨削实验在德国DMC650V高速立式加工中心上进行(如图2所示)，使用ER25刀柄以立式方式安装金刚石小磨头砂轮，磨头直径为10mm、长度为10mm，利用其外圆面对工件进行磨削加工。所用磨削液为质量分数为5%的水溶性乳化液，加工过程中的三轴力信号由置于工件夹具下方的力传感器实时采集。为了兼顾加工质量及效率，实验采用粒度为300#(粒径为48m)的烧结金刚石磨头，其不仅能实现材料的精磨要求(粒度大于200#为粗磨)，同时拥有高粒径磨头的特征，可以有效提高磨削效率。

       硅碳棒陶瓷加工损伤可分为表面损伤和亚表面损伤。硅碳棒陶瓷表面损伤利用JSMITSOOHR电子显微镜以及VHX-6000超景深显微镜观测其磨削表面形貌后测得;亚表面损伤检测则采用截面抛光法，具体操作步骤为:将硅碳棒陶瓷用石蜡粘在抛光夹具上，放置在ALPHA-606型研抛机上并与水平面保持300夹角，工作台转速设置为100r/min，分别采用粒径为9,3,1m的金刚石抛光液抛光，获得超光滑斜面，如图3所示，之后使用相同型号电镜测量。实验共采用8组工艺参数对同一批次样品进行磨削加工，所用磨头转速为3000,6500,10000r/min(根据磨头直径可换算为磨削速度v，为1.57,3.41,5.23m/s)，进给速度v分别为10,40,70,100mm/min,磨削深度a10,20,30m，具体实验参数及结果如表所示。http://www.zbqunqiang.cn/