CN103831743A - 一种含聚合氯化铝的金刚石砂轮 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及砂轮制造技术领域，具体涉及一种含聚合氯化铝的金刚石砂轮及其生产工艺，该砂轮由以下重量份的原料制成：金刚石磨料45-48、棕刚玉磨料23-27、木质素1-2、硬脂酸1-2、硅酸钠3-4、硫酸铝4-5、聚合氯化铝1-2、硫酸亚铁2-3、助剂7-9；本发明砂轮采用采用硅酸钠、硫酸铝以及硬脂酸、木质素、聚合氯化铝等原料制成了结合剂，这种结合剂自锐性良好，弹性好，与磨料的把持强度大，提高了磨料间的粘结牢固程度，使得本发明制备的金刚石砂轮易加工成型，硬度和韧性兼具，表面光洁度高，具有良好的硬度和磨削性能，较传统皓刚玉砂轮使用寿命更长。
Description
技术领域
本发明涉及砂轮制造技术领域，具体涉及一种含聚合氯化铝的金刚石砂轮及其生产工艺。
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，提供一种含聚合氯化铝的金刚石砂轮，以改善其强度和磨削性能，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种含聚合氯化铝的金刚石砂轮，其特征在于，本发明砂轮由以下重量份的原料制成：金刚石磨料45-48、棕刚玉磨料23-27、木质素1-2、硬脂酸1-2、硅酸钠3-4、硫酸铝4-5、聚合氯化铝1-2、硫酸亚铁2-3、助剂7-9。
所述的助剂由以下重量份的原料制成：细黄泥4-5、柠檬酸铵2-3、高岭土20-25、玻璃渣6-8、莫来石15-18、硅酸钾2-3、氧化铬1-2、草浆2-3、聚丙烯酰胺2-3、羟乙基纤维素1-2、粉煤灰12-15，制备方法如下：先将高岭土、玻璃渣、莫来石、粉煤灰充分混合均匀后，在2300-2400℃下保温2-3h，经自然冷却后，球磨至200-300目粉体，再将柠檬酸铵、聚丙烯酰胺、羟乙基纤维素加入适量的水中，搅拌至其完全溶解后，加入上述粉体及其它剩余成分，球磨3-4h，烘干、即得。
所述磨料的粒径为80-200目。
所述的一种含聚合氯化铝的金刚石砂轮，其生产工艺如下：
（1）将硅酸钠、硫酸铝、硫酸亚铁混合，加入适量的水使其完全溶解即可，所得溶液备用；
（2）将聚合氯化铝配制成浓度为10-15%的溶液备用；
（3）将金刚石磨料、棕刚玉磨料混合均匀后，加热至60-70℃，加入硬脂酸，搅拌15-20min后，加入步骤（1）、步骤（2）所得物料及其它剩余成分，混合搅拌25-30min，送入模具中压制成型，成型条件：模具设定温度为110-120℃，在25-30MPa条件下保压4-5min，出模得胚体；
（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在12-15min内升温至450-480℃，保温4-5小时，再按10-15℃/min升温至1450-1480℃，保温6-8小时后取出，自然冷却后即得。
本发明的优点在于：采用硅酸钠、硫酸铝、硫酸亚铁以及硬脂酸、木质素、聚合氯化铝等原料制成了结合剂，这种结合剂自锐性良好，弹性好，与磨料的把持强度大，提高了磨料间的粘结牢固程度，使得本发明制备的金刚石砂轮易加工成型，硬度和韧性兼具，表面光洁度高，具有良好的硬度和切削性能，较传统皓刚玉砂轮使用寿命更长。
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：金刚石磨料48、棕刚玉磨料24、木质素1、硬脂酸2、硅酸钠3、硫酸铝5、聚合氯化铝1、硫酸亚铁3、助剂7。
助剂由以下重量份的原料制成：细黄泥5、柠檬酸铵2、高岭土25、玻璃渣6、莫来石18、硅酸钾2、氧化铬2、草浆2、聚丙烯酰胺3、羟乙基纤维素1、粉煤灰12，制备方法如下：先将高岭土、玻璃渣、莫来石、粉煤灰充分混合均匀后，在2400℃下保温2h，经自然冷却后，球磨至300目粉体，再将柠檬酸铵、聚丙烯酰胺、羟乙基纤维素加入适量的水中，搅拌至其完全溶解后，加入上述粉体及其它剩余成分，球磨3h，烘干、即得。
所述磨料的粒径均为80目。
所述的一种含聚合氯化铝的金刚石砂轮，其生产工艺如下：
（1）将硅酸钠、硫酸铝、硫酸亚铁混合，加入适量的水使其完全溶解即可，所得溶液备用；
（2）将聚合氯化铝配制成浓度为10%的溶液备用；
（3）将金刚石磨料、棕刚玉磨料混合均匀后，加热至70℃，加入硬脂酸，搅拌15min后，加入步骤（1）、步骤（2）所得物料及其它剩余成分，混合搅拌30min，送入模具中压制成型，成型条件：模具设定温度为120℃，在30MPa条件下保压4min，出模得胚体；
（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在15min内升温至480℃，保温4小时，再按15℃/min升温至1480℃，保温6小时后取出，自然冷却后即得。
实施例2
本实施例砂轮由以下重量份原料制成：金刚石磨料45、棕刚玉磨料27、木质素2、硬脂酸1、硅酸钠4、硫酸铝4、聚合氯化铝2、硫酸亚铁2、助剂9。
助剂由以下重量份的原料制成：细黄泥4、柠檬酸铵3、高岭土20、玻璃渣8、莫来石15、硅酸钾3、氧化铬1、草浆3、聚丙烯酰胺2、羟乙基纤维素2、粉煤灰15，制备方法如下：先将高岭土、玻璃渣、莫来石、粉煤灰充分混合均匀后，在2300℃下保温3h，经自然冷却后，球磨至200目粉体，再将柠檬酸铵、聚丙烯酰胺、羟乙基纤维素加入适量的水中，搅拌至其完全溶解后，加入上述粉体及其它剩余成分，球磨4h，烘干、即得。
所述磨料的粒径均为200目。
所述的一种含聚合氯化铝的金刚石砂轮，其生产工艺如下：
（1）将硅酸钠、硫酸铝、硫酸亚铁混合，加入适量的水使其完全溶解即可，所得溶液备用；
（2）将聚合氯化铝配制成浓度为15%的溶液备用；
（3）将金刚石磨料、棕刚玉磨料混合均匀后，加热至60℃，加入硬脂酸，搅拌20min后，加入步骤（1）、步骤（2）所得物料及其它剩余成分，混合搅拌25min，送入模具中压制成型，成型条件：模具设定温度为110℃，在25MPa条件下保压5min，出模得胚体；
（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在12min内升温至450℃，保温5小时，再按10℃/min升温至1450℃，保温8小时后取出，自然冷却后即得。
上述实施例砂轮测试得到的技术指标如下：
砂轮的性能测试均遵循相关标准进行，测试中被磨削材料为工具钢，磨削方式为横向磨削，砂轮圆周速度：25m/s，工作台速度：0.05m/s，磨削深度：0.025mm。本发明制备的砂轮较普通金刚石砂轮的硬度、磨削性能等均获得提高，磨削比提高20-25%，抗弯强度提高14-19%，修整间隔时间延长3-4倍，使用寿命延长5-7倍。
Claims (3)
1.一种含聚合氯化铝的金刚石砂轮，其特征在于，该砂轮由以下重量份的原料制成：金刚石磨料45-48、棕刚玉磨料23-27、木质素1-2、硬脂酸1-2、硅酸钠3-4、硫酸铝4-5、聚合氯化铝1-2、硫酸亚铁2-3、助剂7-9；
所述的助剂由以下重量份的原料制成：细黄泥4-5、柠檬酸铵2-3、高岭土20-25、玻璃渣6-8、莫来石15-18、硅酸钾2-3、氧化铬1-2、草浆2-3、聚丙烯酰胺2-3、羟乙基纤维素1-2、粉煤灰12-15，制备方法如下：先将高岭土、玻璃渣、莫来石、粉煤灰充分混合均匀后，在2300-2400℃下保温2-3h，经自然冷却后，球磨至200-300目粉体，再将柠檬酸铵、聚丙烯酰胺、羟乙基纤维素加入适量的水中，搅拌至其完全溶解后，加入上述粉体及其它剩余成分，球磨3-4h，烘干、即得。
2.如权利要求1所述的一种含聚合氯化铝的金刚石砂轮，其特征在于，所述磨料的粒径为80-200目。
3.如权利要求1所述的一种含聚合氯化铝的金刚石砂轮，其工艺如下：
（1）将硅酸钠、硫酸铝、硫酸亚铁混合，加入适量的水使其完全溶解即可，所得溶液备用；
（2）将聚合氯化铝配制成浓度为10-15%的溶液备用；
（3）将金刚石磨料、棕刚玉磨料混合均匀后，加热至60-70℃，加入硬脂酸，搅拌15-20min后，加入步骤（1）、步骤（2）所得物料及其它剩余成分，混合搅拌25-30min，送入模具中压制成型，成型条件：模具设定温度为110-120℃，在25-30MPa条件下保压4-5min，出模得胚体；
（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在12-15min内升温至450-480℃，保温4-5小时，再按10-15℃/min升温至1450-1480℃，保温6-8小时后取出，自然冷却后即得。
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