CN103770026A - 一种陶瓷黑刚玉砂轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及砂轮制造技术领域，具体涉及一种陶瓷黑刚玉砂轮及其生产工艺，该砂轮由以下重量份的原料制成：黑刚玉磨料34-37、黑碳化硅磨料40-45、三氧化二铝5-7、碳酸钙3-4、滑石粉2-3、谷壳糠粉1-2、膨胀石墨3-4、膨胀珍珠岩2-3、助剂7-9；本发明砂轮采用三氧化二铝、碳酸钙、滑石粉、膨胀石墨、膨胀珍珠岩等原料烧结制成了陶瓷结合剂，特别添加的膨胀石墨、膨胀珍珠岩等原料具有质轻、柔韧、绝热等特性，增进了砂轮的强度、抗冲击性以及热稳定性，降低了磨料的烧结温度，节约了能源，在高速运转状态下发热率低，避免烧伤工件，延长了传统黑刚玉砂轮的使用寿命。

Description

一种陶瓷黑刚玉砂轮

技术领域

本发明涉及砂轮制造技术领域，具体涉及一种陶瓷黑刚玉砂轮及其生产工艺。 

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，提供一种陶瓷黑刚玉砂轮，以改善强度，提高磨削性能，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 

一种陶瓷黑刚玉砂轮，其特征在于，本发明砂轮由以下重量份的原料制成：黑刚玉磨料34-37、黑碳化硅磨料40-45、三氧化二铝5-7、碳酸钙3-4、滑石粉2-3、谷壳糠粉1-2、膨胀石墨3-4、膨胀珍珠岩2-3、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、莫来石粉3-5、氧化锌1-2、氧化镁2-3、高岭土2-3、聚乙烯醇2-3、三聚磷酸钠1-2、N220炭黑3-4、木炭5-7；制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750℃下煅烧2-3小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。 

所述的一种陶瓷黑刚玉砂轮，其生产工艺如下： 

（1）将三氧化二铝、碳酸钙、滑石粉、膨胀石墨、膨胀珍珠岩混合，在1000-1100℃时熔炼20-30min，随后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后，加入谷壳糠粉、助剂，充分搅拌均匀备用；

（2）将黑刚玉磨料、黑碳化硅磨料加入步骤（1）所得的物料中，充分混合后备用；

（3）将（2）得到的混合物料送入模具中压制成型，成型条件：压力机设定温度为250-300℃，在12-15MPa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450-500℃，保温2-3小时，再按10-12℃/min升温至1200-1300℃，保温7-9小时后取出，自然冷却后即得。

本发明的优点在于：采用三氧化二铝、碳酸钙、滑石粉、膨胀石墨、膨胀珍珠岩等原料烧结制成陶瓷结合剂，特别添加的膨胀石墨、膨胀珍珠岩等原料具有质轻、柔韧、绝热等特性，使得本发明制备的陶瓷结合剂性能稳定，耐冲击，热膨胀系数小、与磨料的把持强度大，各磨料间粘结牢固，降低了磨料的烧结温度，节约了能源，同时增进了砂轮的强度和热稳定性，在高速运转状态下发热率低，避免烧伤工件，延长了传统黑刚玉砂轮的使用寿命。 

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：黑刚玉磨料35、黑碳化硅磨料45、三氧化二铝6、碳酸钙4、滑石粉3、谷壳糠粉2、膨胀石墨3、膨胀珍珠岩2、助剂8。

助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10、莫来石粉5、氧化锌1、氧化镁2、高岭土3、聚乙烯醇2、三聚磷酸钠1、N220炭黑4、木炭7；制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750℃下煅烧2-3小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。 

所述的一种陶瓷黑刚玉砂轮，其生产工艺如下： 

（1）将三氧化二铝、碳酸钙、滑石粉、膨胀石墨、膨胀珍珠岩混合，在1100℃时熔炼25min，随后自然冷却至室温，球磨至300目粉体后，加入谷壳糠粉、助剂，充分搅拌均匀备用；

（2）将黑刚玉磨料、黑碳化硅磨料加入步骤（1）所得的物料中，充分混合后备用；

（3）将（2）得到的混合物料送入模具中压制成型，成型条件：压力机设定温度为300℃，在13MPa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470℃，保温3小时，再按12℃/min升温至1300℃，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：黑刚玉磨料36、黑碳化硅磨料42、三氧化二铝7、碳酸钙4、滑石粉3、谷壳糠粉2、膨胀石墨4、膨胀珍珠岩3、助剂8。

助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10、莫来石粉5、氧化锌1、氧化镁2、高岭土3、聚乙烯醇2、三聚磷酸钠1、N220炭黑4、木炭7；制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750℃下煅烧2-3小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。 

所述的一种陶瓷黑刚玉砂轮，其生产工艺如下： 

（1）将三氧化二铝、碳酸钙、滑石粉、膨胀石墨、膨胀珍珠岩混合，在1000℃时熔炼30min，随后自然冷却至室温，球磨至300目粉体后，加入谷壳糠粉、助剂，充分搅拌均匀备用；

（2）将黑刚玉磨料、黑碳化硅磨料加入步骤（1）所得的物料中，充分混合后备用；

（3）将（2）得到的混合物料送入模具中压制成型，成型条件：压力机设定温度为300℃，在15MPa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2小时，再按12℃/min升温至1300℃，保温9小时后取出，自然冷却后即得。

Claims (2)

1.一种陶瓷黑刚玉砂轮，其特征在于，该砂轮由以下重量份的原料制成：黑刚玉磨料34-37、黑碳化硅磨料40-45、三氧化二铝5-7、碳酸钙3-4、滑石粉2-3、谷壳糠粉1-2、膨胀石墨3-4、膨胀珍珠岩2-3、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、莫来石粉3-5、氧化锌1-2、氧化镁2-3、高岭土2-3、聚乙烯醇2-3、三聚磷酸钠1-2、N220炭黑3-4、木炭5-7；制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750℃下煅烧2-3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所述的一种陶瓷黑刚玉砂轮，其工艺如下：

（1）将三氧化二铝、碳酸钙、滑石粉、膨胀石墨、膨胀珍珠岩混合，在1000-1100℃时熔炼20-30min，随后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后，加入谷壳糠粉、助剂，充分搅拌均匀备用；

（2）将黑刚玉磨料、黑碳化硅磨料加入步骤（1）所得的物料中，充分混合后备用；

（3）将（2）得到的混合物料送入模具中压制成型，成型条件：压力机设定温度为250-300℃，在12-15MPa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450-500℃，保温2-3小时，再按10-12℃/min升温至1200-1300℃，保温7-9小时后取出，自然冷却后即得。