CN104177129B

CN104177129B - 一种金刚石纱线轨轮

Info

Publication number: CN104177129B
Application number: CN201410389925.XA
Authority: CN
Inventors: 陈照峰; 余盛杰
Original assignee: Suzhou Superlong Aviation Heat Resistance Material Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Superlong Aviation Heat Resistance Material Technology Co Ltd
Priority date: 2014-08-08
Filing date: 2014-08-08
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2034-08-08
Also published as: CN104177129A

Abstract

一种金刚石纱线轨轮，其特征在于包括陶瓷基材，金刚石磨粒层，SiC粘结剂，SiC粘结剂镶嵌于金刚石磨粒之间，金刚石磨粒层通过SiC粘结剂紧密结合在陶瓷基材表面。金刚石磨粒层中金刚石磨粒体积分数70％～80％，SiC粘结剂体积分数为20％～30％。陶瓷基材为氧化锆、氧化铝、氧化钛。所述的金刚石纱线轨轮为滑轮状，类似“H”结构，密度为4.2～4.8g/cm³。金刚石磨粒大小为150～212um。金刚石磨粒层与陶瓷基材紧密结合，碳化硅硬度大，金刚石纱线轨轮耐磨性能极其优异，CVI-SiC同时也包覆在金刚石磨粒层表面，表面平整，可减少丝线与轨轮的滑动摩擦，降低长丝线的损伤率。

Description

一种金刚石纱线轨轮

技术领域

本发明涉及一种纱线轨轮，特别是涉及一种金刚石纱线轨轮。

背景技术

陶瓷材料具有高强度、高硬度、耐高温和耐腐蚀等许多优良的性能，因而已成为许多高新技术领域中不可缺少的关键材料。具有耐磨性高、化学稳定性好、新技术含量高的优质纺织陶瓷零件、安装在纺织机械设备的关键部位上，使合成纤维和纱的制造速度和质量的提高获得巨大突破，赢得纺织业对工程陶瓷的青睐。近10年来，研究人员采用特殊工艺将陶瓷微粉与纺织品相结合，制备了具备各种功能的织物，极大地推动了高附加值纺织品的研究与应用。

用于制备纺织零件的陶瓷材料，要求具有高硬度、高强度并具有优良的耐腐蚀性能。目前常用于制备纺织零件的陶瓷材料可分为4大类，它们是Al₂O₃陶瓷、TiO₂陶瓷、ZrO₂陶瓷和Al₂O₃-ZrO₂复合陶瓷(ZTA)。这几类陶瓷材料耐磨性较好，但相较于金刚石来说，其耐磨性还是稍差，在工业应用消耗量较大，使用寿命不长。

金刚石具有无与伦比的高硬度和优良的物理力学性能，耐磨性好，使金刚石工具成为加工各种坚硬材料不可或缺的有效工具。而碳化硅由于其晶体结构中每个Si(或C)原子相邻四个C(或Si)原子包围着，它们通过定向的强四面体SP³键结合在一起，该结构决定了SiC晶体具有很高的硬度、高得弹性模量、突出的高温稳定性与化学稳定性。通过前驱体浸渍裂解法和化学气相渗透法在金刚石磨粒预成型体中反应生成SiC粘结金刚石磨粒形成金刚石高效加工工具，其强度高，耐磨性好，化学稳定性好。

申请号为201010541467.9的中国专利公开了一种金刚石/碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法。其特征是原料重量百分比为：5～15％的粘结剂，15～45％的碳化硅粉，40～80％的金刚颗粒。原料经8～24h湿混，75～250MPa压力下模压成形得到复合材料毛坯，毛坯子在空气中氧化，氧化温度200℃，氧化时间6～10h，在氮气保护气氛中800～1200℃温度下烧结8～15h，随炉冷却。然后经真空浸渍、氧化、烧结和冷却，循环3-7次即可获得致密的金刚石/碳化硅陶瓷基复合材料。

申请号为201010205274.6的中国专利公开了一种陶瓷结合剂超细金刚石砂轮制备方法，采用#10000-#300000中的一个固定值作为超细金刚石磨粒，以三种或者四种超细非氧化陶瓷作为结合剂，以钾、钙、纳、镁的氯化盐类或者硝酸盐类中的一种或者两种做分散剂和细化剂，以糊精、碳酸氢盐类中的一种或两种做发泡剂。冷压成型，升温烧结即可结成形。实现了高效超光滑地损伤磨削，获得了高效超精密磨削加工效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种金刚石纱线轨轮，其特征在于包括陶瓷基材，金刚石磨粒层，SiC粘结剂，SiC粘结剂镶嵌于金刚石磨粒之间，金刚石磨粒层通过SiC粘结剂紧密结合在陶瓷基材表面。金刚石磨粒层中金刚石磨粒体积分数70％～80％，SiC粘结剂体积分数为20％～30％。陶瓷基材为氧化锆、氧化铝、氧化钛。

本发明旨在提供一种金刚石纱线轨轮，所述的金刚石纱线轨轮为滑轮状，类似“H”结构，密度为4.2～4.8g/cm³。金刚石磨粒粒度级配为70/80～80/100，磨粒大小为150～212um。采用化学气相渗透法制备的SiC粘结剂，金刚石磨粒层与陶瓷基材紧密结合，碳化硅的硬度大，耐磨性也相当优异，故形成的金刚石纱线轨轮耐磨性能极其优异，化学气相渗透(CVI)-SiC同时包覆在金刚石磨粒层表面，表面平整，可减少丝线与轨轮的滑动摩擦，降低长丝线的损伤率，有效保护长丝线。

本发明具有的优点：1、SiC粘结剂对金刚石磨粒把持力高，两者紧密结合，强度高；2、碳化硅与金刚石硬度很高，耐磨性能极其优异；3、可减少丝线与轨轮的滑动摩擦，降低长丝线的损伤率；4、纱线轨轮使用寿命增长，降低更换成本。

附图说明

图1为滑轮状金刚石纱线轨轮的截面图。

10为陶瓷基材；20为金刚石磨粒；30为SiC粘结剂。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

实施例1

参照图1，滑轮状金刚石纱线轨轮的截面图，其中10为陶瓷基材；20为金刚石磨粒；30为SiC粘结剂。SiC粘结剂镶嵌于金刚石磨粒之间，金刚石磨粒层通过SiC粘结剂紧密结合在陶瓷基材表面。金刚石纱线轨轮为滑轮状，类似“H”结构，密度为4.5g/cm³。金刚石磨粒层中金刚石磨粒体积分数75％，SiC粘结剂体积分数为25％。金刚石磨粒粒度级配为70/80，磨粒大小为180～212um。

实施例2

参照图1，滑轮状金刚石纱线轨轮的截面图，其中10为陶瓷基材；20为金刚石磨粒；30为SiC粘结剂。SiC粘结剂镶嵌于金刚石磨粒之间，金刚石磨粒层通过SiC粘结剂紧密结合在陶瓷基材表面。金刚石纱线轨轮为滑轮状，类似“H”结构，密度为4.3g/cm³。金刚石磨粒层中金刚石磨粒体积分数80％，SiC粘结剂体积分数为20％。金刚石磨粒粒度级配为80/100，磨粒大小为150～180um。

上述仅为本发明的两个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种金刚石纱线轨轮，其特征在于包括陶瓷基材，金刚石磨粒层，SiC粘结剂，采用化学气相渗透法制备的SiC粘结剂，SiC粘结剂镶嵌于金刚石磨粒之间，金刚石磨粒层通过SiC粘结剂紧密结合在陶瓷基材表面。

2.根据权利要求1所述的轨轮，其特征在于所述的金刚石磨粒层中金刚石磨粒体积分数70％～80％，SiC粘结剂体积分数为20％～30％。

3.根据权利要求1所述的轨轮，其特征在于所述的陶瓷基材为氧化锆、氧化铝、氧化钛。

4.根据权利要求1所述的轨轮，其特征在于所述的金刚石磨粒粒度级配为70/80～80/100，磨粒大小为150～212μm。

5.根据权利要求1所述的轨轮，其特征在于金刚石纱线轨轮为滑轮状，类似“H”结构。

6.根据权利要求1所述的轨轮，其特征在于金刚石纱线轨轮的密度为4.2～4.8g/cm³。