CN101851488A - 陶瓷结合剂金刚石磨块及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抛光砖及石材研磨抛光用的陶瓷结合剂金刚石磨块配方及其制备方法，该配方是由金刚石和陶瓷结合剂、陶瓷添加剂混合而制成。陶瓷添加剂是氧化铝、氧化硅、煅烧粘土或其混合物。陶瓷结合剂的化学组成包括SiO2、Al2O3、Na2O、K2O、CaO、BaO、ZnO、PbO、B2O3和Y2O3、CeO2。金刚石颗粒与陶瓷添加剂和陶瓷结合剂混合均匀，用模具压制成一定形状的制品，最后在550℃-800℃烧成1小时制得成品。用该配方通过该工艺制备的陶瓷结合剂金刚石磨块具有高耐磨性、高耐热性的特点，在陶瓷砖抛光过程中使用寿命达到4天，能满足大规模实际生产的需要，具有很好的加工效率和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于陶瓷抛光砖及石材研磨抛光用磨块配方及其制造方法。
技术背景
在磨削行业中，以金刚石为磨料的磨具广泛应用在切削、研磨等行业。这种磨具是以金刚石颗粒为磨粒，将其与结合剂混合后经成型、烧结(固结)而制备。目前抛光砖及石材研磨抛光用的金刚石磨具使用的结合剂主要有两类：金属结合剂和树脂结合剂。以金属作为结合剂的金刚石磨块由于金属材料自锐性差，可用于粘结300目以粗的金刚石对抛光砖或石材进行粗磨。以树脂作为结合剂时由于树脂与金刚石颗粒间的结合力差，使得磨块磨削力弱，寿命比较低，磨块工作时磨耗很大，在大批量连续研磨抛光时需频繁更换磨块，使其应用场合受到很大限制。文献号CN 1260334A的专利文献中提供了一种陶瓷结合剂磨块配方及其制造方法，该配方磨块的磨料与结合剂结合强度所能达到的使用寿命为480-1500分钟，仍难以满足批量生产的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于抛光砖及石材研磨抛光用的陶瓷结合剂金刚石磨块配方及其制造方法，制得磨削力强、研磨效率高、使用寿命长的陶瓷结合剂金刚石磨块。
本发明的磨块配方是：按抛光精度要求，选取金刚石的目数，然后用该目数的金刚石5-25％(以下百分比均指重量比)，低熔点结合剂20～60％及陶瓷添加剂25-75％混合而制成，所述的低熔点结合剂是陶瓷结合剂，该陶瓷结合剂的成分为：氧化铝35～55％，氧化硅20-40％，氧化钠1-2％，氧化钾1-2％，氧化钙5-10％，氧化铅5-15％，氧化钡1-5％，氧化锌1-5％，氧化硼1-10％，氧化铈、氧化钇等稀土元素1-5％。所述的陶瓷添加剂可以是氧化铝、氧化硅、煅烧粘土或其混合物。
为了得到本发明配方的磨块，其制造方法是：首先按照配方组成在1150℃-1250℃将所需原料熔融保温2小时并水淬处理，并将水淬产物研磨后过筛分级制得低熔点结合剂；其次根据抛光精度的要求，选取适当目数的金刚石，然后再用该目数的金刚石按重量比5％～10％与陶瓷结合剂20～60％，陶瓷添加剂25-75％混合均匀；将混合后原料在磨具中于1-10MPa压力下压制成一定形状的磨块；最后经550℃-800℃低温烧结即可制备出含金刚石磨粒的陶瓷磨块。
用本发明制备的陶瓷结合剂金刚石磨块可用于陶瓷砖及花岗岩、大理石、水磨石等石材的系列研磨抛光。下面结合实施例对本发明做进一步详细描述。
实施例1：
以氧化铝、氧化硅、氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化铅、碳酸钡、氧化锌、氧化硼、氧化钇为原料，按氧化铝35％，氧化硅40％，氧化钠1％，氧化钾1％，氧化钙5％，氧化铅5％，氧化钡1％，氧化锌1％，氧化硼1-10％，氧化钇1-5％的比例配料，研磨混合后经1200℃加热，将原料熔融保温2小时并水淬处理。水淬产物研磨后过100目筛制得低熔点结合剂。以-200目的煅烧氧化铝作为陶瓷添加剂。
然后选取-325/400目的金刚石10％与陶瓷结合剂50％，陶瓷添加剂40％混合均匀；将混合后原料在磨具中于5MPa压力下压制成长方形或其它形状的磨块；最后经790℃低温烧结即可制备出含金刚石磨粒的陶瓷磨块。
实施例2：
以高岭土、钾长石、钠长石、石英石、石灰石、氧化铅、碳酸钡、氧化锌、氧化硼、氧化钇、氧化铈为原料，按氧化铝35％，氧化硅40％，氧化钠1％，氧化钾1％，氧化钙5％，氧化铅5％，氧化钡1％，氧化锌1％，氧化硼1-10％，氧化铈1-5％的比例配料，研磨混合后经1250℃加热，将原料熔融保温2小时并水淬处理。水淬产物研磨后过100目筛制得低熔点结合剂。以-200目的石英砂作为陶瓷添加剂。
选取-400/500目的金刚石10％与陶瓷结合剂45％，陶瓷添加剂45％混合均匀；将混合后原料在磨具中于10MPa压力下压制成长方形或其它形状的磨块；最后经800℃下低温烧结即可制备出含金刚石磨粒的陶瓷磨块。
除上述实施例，本发明还可以通过选取120-1500等不同目数的金刚石及含量，利用化学成分在专利允许范围内任意选取的陶瓷结合剂，在专利允许的烧结温度范围内烧结，获得满足陶瓷抛光砖和石材不同研磨抛光精度的系列磨块。
采用上述配方及制造方法所制备的陶瓷结合剂金刚石磨块经试验证明，用于陶瓷抛光砖和石材研磨抛光时，具有高耐磨性、高锋利度特点，使用时间为4天以上，已能满足实际生产的要求。
Claims (6)
1.一种抛光砖及石材研磨抛光用的陶瓷结合剂金刚石磨块，其特征在于：粘结金刚石磨料的结合剂为陶瓷结合剂。
2.根据权利要求1所述的磨块，其特征在于该陶瓷结合剂具有低温烧结的特点，在不破坏金刚石性能的条件下，经550℃-800℃低温烧结即可制备出含金刚石磨粒的磨块。
3.根据权利要求1所述的磨块，其特征在于该陶瓷结合剂含有1-5％的氧化铈或氧化钇元素，改善陶瓷结合剂与金刚石颗粒间的结合情况。
4.根据权利要求1所述的磨块，其特征在于：该磨块适用于陶瓷抛光砖及石材的系列研磨抛光。
5.根据权利要求1所述的磨块，其特征在于按重量百分比计含有金刚石5-15％，氧化铝35～55％，氧化硅20-40％，氧化钠1-2％，氧化钾1-2％，氧化钙5-10％，氧化铅5-15％，氧化钡1-5％，氧化锌1-5％，氧化硼1-10％，氧化铈或氧化钇1-5％。
6.一种抛光砖及石材研磨抛光用的陶瓷结合剂金刚石磨块的制造方法，根据抛光精度的要求选取适当粒度的金刚石粉，然后用该目数的金刚石5-25％(以下百分比均指重量比)，低熔点结合剂20～60％及陶瓷添加剂25-75％混合均匀，在模具内压制成各种形状和尺寸的磨块，干燥后烧结而成，其特征在于低温烧结，烧结温度为550℃-800℃。
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