CN103770021A - 一种复合结合剂立方碳化硅砂轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及砂轮制造技术领域，具体涉及一种复合结合剂立方碳化硅砂轮及其生产工艺，该砂轮由以下重量份的原料制成：立方碳化硅磨料40-45、碳化硼磨料32-34、二氧化硅3-4、三氧化二铝2-3、三氧化二硼3-4、红柱石1-2、蓝晶石1-2、硝酸银1-2、聚乙烯醇3-4、助剂7-9；本发明砂轮采用二氧化硅、三氧化二铝、红柱石、蓝晶石等原料进行烧结制成了陶瓷结合剂，这种结合剂性能稳定，质量轻强度高，再配合硝酸银、聚乙烯醇等原料的水溶液，使得这种陶瓷、树脂复合结合剂与磨料的把持强度大，粘结牢固，增进了砂轮的强度和韧性，具有良好的磨削性能，经久耐用。

Description

一种复合结合剂立方碳化硅砂轮

技术领域

本发明涉及砂轮制造技术领域，具体涉及一种复合结合剂立方碳化硅砂轮及其生产工艺。 

背景技术

砂轮是磨具中使用范围最为广泛的一种工具，主要对金属或非金属工件的型面进行粗磨、半精磨、精磨以及开槽、切断等处理，在使用时处于高速旋转状态，需要承受较大的冲击力，因此对砂轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐性能等均有较高的要求；砂轮主要由磨料和结合剂经压坯、干燥、焙烧制成，磨料的种类多种多样，常见的主要有刚玉、碳化硅、金刚石以及立方氮化硼等，这些磨料都有着良好的硬度以及一定的韧性，而其强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐性能均取决于结合剂，常见的结合剂为树脂结合剂、陶瓷结合剂、橡胶结合剂以及金属结合剂，各结合剂均有不同的特性，在实际应用中应根据砂轮工件使用条件，选择合适的结合剂，以增强磨料粘结牢固强度，提高磨具强度，改善磨削性能，赋予砂轮良好的使用性能。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种复合结合剂立方碳化硅砂轮，以改善立方碳化硅砂轮的磨削性能，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 

一种复合结合剂立方碳化硅砂轮，其特征在于，本发明砂轮由以下重量份的原料制成：立方碳化硅磨料40-45、碳化硼磨料32-34、二氧化硅3-4、三氧化二铝2-3、三氧化二硼3-4、红柱石1-2、蓝晶石1-2、硝酸银1-2、聚乙烯醇3-4、助剂7-9。

所述的助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10-12、铁粉5-6、二氧化钛1-2、硅藻土粉2-3、高岭土粉5-6、氮化铝粉1-2、硅烷偶联剂KH550 2-3、二甲基硅油1-2、花生壳粉5-7；制备方法是将铁粉、二氧化钛、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入1020-1050℃下煅烧1-2小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。 

所述的一种复合结合剂立方碳化硅砂轮，其生产工艺如下： 

（1）将二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二硼、红柱石、蓝晶石混合，加热至1550-1650℃搅拌20-30min，搅拌结束后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用；

（2）将硝酸银、聚乙烯醇混合，加入与混合料重量比为1:3-4的水，充分搅拌至完全溶解后，加入步骤（1）的物料，充分搅拌20-30min；

（3）将立方碳化硅磨料、碳化硼磨料混合，加热至100-110℃，与步骤（2）所得的物料充分混合后，送入模具中压制成型，在15-18MPa条件下保压10-12min，出模得胚体；

（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在20-25min内升温至480-500℃，保温6-8小时，再按10-15℃/min升温至1480-1550℃，保温7-10小时后取出，自然冷却后即得。

本发明的优点在于：利用二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二硼、红柱石、蓝晶石等原料进行烧结制成了陶瓷结合剂，这种结合剂性能稳定，质量轻强度高，再配合硝酸银、聚乙烯醇等原料的水溶液，使得这种陶瓷、树脂复合结合剂与磨料的把持强度大，粘结牢固，增进了砂轮的强度和韧性，具有良好的磨削性能，更为经久耐用。 

具体实施方式

实施例1 

本实施例砂轮由以下重量份原料制成：立方碳化硅磨料45、碳化硼磨料32、二氧化硅4、三氧化二铝3、三氧化二硼4、红柱石2、蓝晶石2、硝酸银2、聚乙烯醇4、助剂8。

助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10、铁粉5、二氧化钛2、硅藻土粉2、高岭土粉5、氮化铝粉1、硅烷偶联剂KH550 3、二甲基硅油1、花生壳粉5；制备方法是将铁粉、二氧化钛、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入1020-1050℃下煅烧1-2小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。

所述的一种复合结合剂立方碳化硅砂轮，其生产工艺如下： 

（1）将二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二硼、红柱石、蓝晶石混合，加热至1650℃搅拌20min，搅拌结束后自然冷却至室温，球磨至300目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用；

（2）将硝酸银、聚乙烯醇混合，加入与混合料重量比为1:3的水，充分搅拌至完全溶解后，加入步骤（1）的物料，充分搅拌20min；

（3）将立方碳化硅磨料、碳化硼磨料混合，加热至110℃，与步骤（2）所得的物料充分混合后，送入模具中压制成型，在18MPa条件下保压10min，出模得胚体；

（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在25min内升温至500℃，保温6小时，再按15℃/min升温至1550℃，保温8小时后取出，自然冷却后即得。

性能测试： 

回转强度≥ 35 米/ 秒；静平衡K 系数≤ 0.25；

磨削钢结硬质合金材料磨除率可达2.6mm³/(mm .s) 以上；

硬度L 级。

实施例2 

本实施例砂轮由以下重量份原料制成：立方碳化硅磨料45、碳化硼磨料34、二氧化硅3、三氧化二铝2、三氧化二硼3、红柱石1、蓝晶石1、硝酸银1、聚乙烯醇3、助剂8。

助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10、铁粉5、二氧化钛2、硅藻土粉2、高岭土粉5、氮化铝粉1、硅烷偶联剂KH550 3、二甲基硅油1、花生壳粉5；制备方法是将铁粉、二氧化钛、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入1020-1050℃下煅烧1-2小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。 

所述的一种复合结合剂立方碳化硅砂轮，其生产工艺如下： 

（1）将二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二硼、红柱石、蓝晶石混合，加热至1550℃搅拌30min，搅拌结束后自然冷却至室温，球磨至300目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用；

（2）将硝酸银、聚乙烯醇混合，加入与混合料重量比为1:4的水，充分搅拌至完全溶解后，加入步骤（1）的物料，充分搅拌30min；

（3）将立方碳化硅磨料、碳化硼磨料混合，加热至100℃，与步骤（2）所得的物料充分混合后，送入模具中压制成型，在15MPa条件下保压12min，出模得胚体；

（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在25min内升温至480℃，保温8小时，再按15℃/min升温至1480℃，保温10小时后取出，自然冷却后即得。

Claims (2)

1.一种复合结合剂立方碳化硅砂轮，其特征在于，该砂轮由以下重量份的原料制成：立方碳化硅磨料40-45、碳化硼磨料32-34、二氧化硅3-4、三氧化二铝2-3、三氧化二硼3-4、红柱石1-2、蓝晶石1-2、硝酸银1-2、聚乙烯醇3-4、助剂7-9；

所述的助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10-12、铁粉5-6、二氧化钛1-2、硅藻土粉2-3、高岭土粉5-6、氮化铝粉1-2、硅烷偶联剂KH550 2-3、二甲基硅油1-2、花生壳粉5-7；制备方法是将铁粉、二氧化钛、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入1020-1050℃下煅烧1-2小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。

2.如权利要求1所述的一种复合结合剂立方碳化硅砂轮，其工艺如下：

（1）将二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二硼、红柱石、蓝晶石混合，加热至1550-1650℃搅拌20-30min，搅拌结束后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用；

（2）将硝酸银、聚乙烯醇混合，加入与混合料重量比为1:3-4的水，充分搅拌至完全溶解后，加入步骤（1）的物料，充分搅拌20-30min；

（3）将立方碳化硅磨料、碳化硼磨料混合，加热至100-110℃，与步骤（2）所得的物料充分混合后，送入模具中压制成型，在15-18MPa条件下保压10-12min，出模得胚体；

（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在20-25min内升温至480-500℃，保温6-8小时，再按10-15℃/min升温至1480-1550℃，保温7-10小时后取出，自然冷却后即得。