CN106826588A - 一种自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮，所述磨块由质量分数45～55％金刚石磨料，30～45％树脂结合剂，18～30％陶瓷结合剂，0～2％固体润滑剂组成，所述的树脂结合剂为聚酰亚胺树脂粉；所述陶瓷结合剂的原料组成及其重量百分比含量为：SiO2：45～47％，B2O3：21～33％，K2O：5～13％，Bi2O3：3～6％，SnO2：2～5％，Sb2O3：2～6％。本发明的结合剂烧成温度为750～820℃对磨料的把持力强，在设计的工艺制度下大幅降低所用金刚石发生损伤，且研磨过程中砂轮无需修整。并加入固体润滑剂，可以在研磨过程中对自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮自润滑。

Description

一种自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮及其制备方法
技术领域
本发明涉及磨具领域，具体涉及一种自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮及其制备方法。
背景技术
在陶瓷和石料加工场合，普遍使用的是普通的碳化硅砂轮进行加工，这种材质的砂轮价格低廉，技术较为成熟，但是也存在诸多缺点，如高温容易产生黑心，使用寿命短，加工精度低，能耗多等。近几年来金刚石砂轮逐渐开始替代碳化硅砂轮，普遍是以树脂作为结合剂制成金刚石砂轮，但是树脂结合剂的砂轮磨削效率低，在磨削过程中容易产生变形。而陶瓷砂轮硬度足够，但是其韧性较差，容易在使用过程中断裂。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现：一种自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮，所述磨块由质量分数45～55％金刚石磨料，30～45％树脂结合剂，18～30％陶瓷结合剂，0～2％固体润滑剂组成，所述的树脂结合剂为聚酰亚胺树脂粉；所述陶瓷结合剂的原料组成及其重量百分比含量为：SiO2：45～47％，B2O3：21～33％，K2O：5～13％，Bi2O3：3～6％，SnO2：2～5％，Sb2O3：2～6％。
进一步，所述基体为合金钢。
进一步，所述金刚石磨料的粒度为100～270目。
进一步，所述固体润滑剂为二硫化钼、二硫化钨、石墨、氟化石墨、聚四氟乙烯和六方氮化硼中的一种或二种以上的组合。
一种自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮制备方法，其特征在于：包括下列操作步骤：
步骤一：将所述陶瓷结合剂、所述金刚石磨料、所述树脂结合剂和所述固体润滑剂混合均匀后造粒，然后均匀装入成型模具中，在预定压力下压制成型，再将成型的生坯高温烧结，从而得到自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮的磨块；
步骤二：将基体与所述步骤一得到的磨块粘接从而制备得到自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮。
进一步，所述预定压力为20MPa。
进一步，所述烧结温度为750～820℃。
本发明的采用陶瓷结合剂制备的自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮具有加工效率高，综合成本低，新型环保，无毒无害，便于使用及推广的特点，能够有效提升金刚玻璃的加工效率，降低加工成本，减少对环境的污染，满足高硬度材料研磨加工使用要求。另外，本发明的结合剂烧成温度为750～820℃对磨料的把持力强，在设计的工艺制度下大幅降低所用金刚石发生损伤，且研磨过程中砂轮无需修整。并加入固体润滑剂，可以在研磨过程中对自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮自润滑。而且本发明的金刚石砂轮兼具树脂砂轮和陶瓷砂轮的优点，既能有一定韧性又能保证强度。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
实施例一
一种自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮，包括基体和磨块，磨块覆盖在基体上。磨块由质量分数37％金刚石磨料，45％树脂结合剂，18％陶瓷结合剂组成。所述的树脂结合剂为聚酰亚胺树脂粉；
陶瓷结合剂的原料组成及其重量百分比含量为：SiO2：47％，B2O3：22％，K2O：14％，Bi2O3：6％，SnO2：5％，Sb2O3：6％。
所述基体材料使用为合金钢。
所述金刚石磨料的粒度为100目。
本发明自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮制备方法包括下列操作步骤：
步骤一：将陶瓷结合剂、金刚石磨料、树脂结合剂加入混料机中混合均匀后造粒，将砂轮混合料平缓均匀投入模具内并刮平，在250℃使用预定压力20MPa压制成型，保持压力2小时，再将成型的生坯放入烧结炉中以750℃高温烧结，从而得到自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮的磨块；
步骤二：将基体与所述步骤一得到的磨块粘接从而制备得到自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮。
实施例二
一种自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮，包括基体和磨块，磨块覆盖在基体上。磨块由质量分数 37％金刚石磨料，44％树脂结合剂，18％陶瓷结合剂，1％固体润滑剂组成。所述的树脂结合剂为聚酰亚胺树脂粉；
陶瓷结合剂的原料组成及其重量百分比含量为：SiO2：45％，B2O3：33％，K2O：14％，Bi2O3：3％，SnO2：2％，Sb2O3：3％。
所述基体材料使用为合金钢。
所述金刚石磨料的粒度为230目。
所述固体润滑剂为二硫化钼、二硫化钨、石墨、氟化石墨、聚四氟乙烯和六方氮化硼中的一种或二种以上的组合。
本发明自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮制备方法包括下列操作步骤：
步骤一：将陶瓷结合剂、金刚石磨料、树脂结合剂和固体润滑剂加入混料机中混合均匀后造粒，将砂轮混合料平缓均匀投入模具内并刮平，在250℃使用预定压力20MPa压制成型，保持压力2小时，再将成型的生坯放入烧结炉中以800℃高温烧结，从而得到自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮的磨块；
步骤二：将基体与所述步骤一得到的磨块粘接从而制备得到自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮。
实施例三
一种自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮，包括基体和磨块，磨块覆盖在基体上。磨块由质量分数50％金刚石磨料，30％树脂结合剂，18％陶瓷结合剂，2％固体润滑剂组成。所述的树脂结合剂为聚酰亚胺树脂粉；
陶瓷结合剂的原料组成及其重量百分比含量为：SiO2：47％，B2O3：33％，K2O：5％，Bi2O3：6％，SnO2：5％，Sb2O3：4％。
所述基体材料使用为合金钢。
所述金刚石磨料的粒度为270目。
所述固体润滑剂为二硫化钼、二硫化钨、石墨、氟化石墨、聚四氟乙烯和六方氮化硼中的一种或二种以上的组合。
本发明自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮制备方法包括下列操作步骤：
步骤一：将陶瓷结合剂、金刚石磨料、树脂结合剂和所述固体润滑剂加入混料机中混合均匀后造粒，将砂轮混合料平缓均匀投入模具内并刮平，在250℃使用预定压力20MPa压制成型，保持压力2小时，再将成型的生坯放入烧结炉中以820℃高温烧结，从而得到 自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮的磨块；
步骤二：将基体与所述步骤一得到的磨块粘接从而制备得到自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮。
本发明的采用陶瓷结合剂制备的自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮具有加工效率高，综合成本低，新型环保，无毒无害，便于使用及推广的特点，能够有效提升金刚玻璃的加工效率，降低加工成本，减少对环境的污染，满足高硬度材料研磨加工使用要求。另外，本发明的结合剂烧成温度为750～820℃对磨料的把持力强，在设计的工艺制度下大幅降低所用金刚石发生损伤，且研磨过程中砂轮无需修整。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (7)

1.一种自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮，包括基体和磨块，所述磨块覆盖在基体上，其特征在于：所述磨块由质量分数45～55％金刚石磨料，30～45％树脂结合剂，18～30％陶瓷结合剂，0～2％固体润滑剂组成，所述的树脂结合剂为聚酰亚胺树脂粉；所述陶瓷结合剂的原料组成及其重量百分比含量为：SiO2：45～47％，B2O3：21～33％，K2O：5～13％，Bi2O3：3～6％，SnO2：2～5％，Sb2O3：2～6％。
2.如权利要求1所述的一种自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮，其特征在于：所述基体为合金钢。
3.如权利要求1所述的一种自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮，其特征在于：所述金刚石磨料的粒度为100～270目。
4.如权利要求1所述的一种自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮，其特征在于：所述固体润滑剂为二硫化钼、二硫化钨、石墨、氟化石墨、聚四氟乙烯和六方氮化硼中的一种或二种以上的组合。
5.如权利要求1所述的一种自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮制备方法，其特征在于：包括下列操作步骤：
步骤一：将所述陶瓷结合剂、所述金刚石磨料、所述树脂结合剂和所述固体润滑剂混合均匀后造粒，然后均匀装入成型模具中，在预定压力下压制成型，再将成型的生坯高温烧结，从而得到自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮的磨块；
步骤二：将基体与所述步骤一得到的磨块粘接从而制备得到自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮。
6.如权利要求5所述的一种自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮制备方法，其特征在于：所述预定压力为20MPa。
7.如权利要求5所述的一种自润滑金刚石树脂陶瓷砂轮制备方法，其特征在于：所述烧结温度为750～820℃。
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