CN107101938A - 一种陶瓷结合剂对磨粒把持力检测的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陶瓷结合剂对磨粒把持力检测的方法，属于超硬材料磨料磨具与陶瓷结合剂超硬材料制品技术领域。主要步骤是：将陶瓷结合剂与磨料混合，制成块状试样条；将试样在磨床上进行磨削处理，使磨粒出露；用扭力测试仪对磨粒出露的试样条进行扭力测试，测出磨粒从结合剂脱落时所需的最大扭力值；将测出的最大的扭力值定义为结合剂对磨粒的把持能力。有益效果是：通过扭力测试仪测量扭力值来表征把持能力的大小，解决把持力难以直接测量的难题；扭力测试仪为数显式，避免人工读数的误差，测量更精准；通过扭力值对把持力进行定性分析，为陶瓷结合剂磨具制造提供新的理论依据。
Description
技术领域
本发明专利涉及磨料磨具与陶瓷结合剂制品技术领域，尤其是一种陶瓷结合剂对磨粒把持力的检测方法。
背景技术
把持力是指在金刚石工具中,结合剂对金刚石磨粒的物理附着力、机械镶嵌力和化学作用力,保证金刚石磨粒能够牢固粘结而不脱落的力。陶瓷结合剂金刚石工具的使用寿命和使用性能主要取决于陶瓷结合剂对金刚石的把持能力，故改善陶瓷结合剂和超硬材料之间的界面结合效果并提高二者之间的把持力对陶瓷结合剂超硬材料制品的应用和发展具有十分重要的意义。
在保证结合剂足够的强度时，化学键合力是影响把持力大小的关键。如何在陶瓷结合剂与磨料之间形成化学结合，是磨料工具制造研究的关键技术和难点之一。目前提高陶瓷结合剂对磨料的把持力的主要思路有两种，一种是采用易与磨料发生化学反应的活性元素在磨料界面形成相应反应物，另一种是通过磨料与反应物以及反应物与结合剂形成化学结合来改善陶瓷结合剂的性能。
把持力是一个相对的参数,并不是越大越好,在金刚石工具中,使用时希望达到的效果是能够使结合剂与金刚石实现同步磨损，这样金刚石工具既具有良好的自锐性，能够保证金刚石工具足够地锋利,又能保证较长的使用寿命，实现较高的性价比。近年来美国的Norton公司、日本的日陶集团、德国的温特公司等已研究出陶瓷结合剂金刚石磨具并有成品上市。
陶瓷结合剂磨具具有强度高、耐热性能好、切削锋利、磨削效率高、磨削过程中不易发生堵塞、热膨胀量小等特性。但陶瓷结合剂磨具在使用的过程中磨粒容易脱落，并且在制造过程中也容易被结合剂中的碱性氧化物腐蚀，导致磨具的使用性能下降。目前常用的陶瓷结合剂只是对磨料进行机械把持，另外陶瓷结合剂与金刚石的热膨胀系数相差较大，在烧成过程中结合剂与磨料间的结合剂桥易断裂,这些都造成陶瓷结合剂对磨料的把持强度降低。
为弥补陶瓷结合剂对磨粒把持力不足的缺点，国内外许多专家、学者对金刚石表面进行改性，对陶瓷结合剂性能进行改善研究，并对把持力进行了表征和计算。郭志敏等研究了几种镀覆金刚石对陶瓷磨具强度的影响；杨雪峰等研究了基于抗拉强度试验的把持力测试方法。探索陶瓷结合剂对磨粒的把持力大小是陶瓷结合剂金刚石制品应用的关键。
发明内容
本发明的目的是：提供一种陶瓷结合剂对磨粒把持力的检测方法，对把持力进行定性分析，解决把持力无法直接测量的难题。
为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：
a、将陶瓷结合剂与磨料混合，制成块状试样条；
b、将试样在磨床上进行磨削处理，使磨粒出露；
c、用扭力测试仪对磨粒出露的试样条进行扭力测试，测出磨粒从结合剂脱落时所需的最大扭力值；
d、将测出的最大的扭力值定义为结合剂对磨粒的把持能力。
本发明的有益效果是：
1.通过扭力测试仪测量扭力值来表征把持能力的大小，解决把持力难以直接测量的难题；
2.扭力测试仪为数显式，避免人工读数的误差，测量更精准；
3.通过扭力值对把持力进行定性分析，为陶瓷结合剂磨具制造提供新的理论依据。
具体实施方式
该发明结合以下具体实施例进行进一步描述：
实施例1：
a、将粒度为18#-20#的金刚石与陶瓷结合剂制成块状试样1；
b、将试样1在磨床上进行磨削处理，使磨粒出露；
c、用扭力测试仪对磨粒出露的试样1进行扭力测试，测出磨粒脱落时的最大的扭力值。
实施例2：
a、将粒度为40#-45#的金刚石与陶瓷结合剂制成块状试样2；
b、将试样2在磨床上进行磨削处理，使磨粒出露；
c、用扭力测试仪对磨粒出露的试样2进行扭力测试，测出磨粒脱落时的最大的扭力值。
实施例3：
a、将粒度为16#的氧化铝与陶瓷结合剂制成块状试样3；
b、将试样3在磨床上进行磨削处理，使磨粒出露；
c、用扭力测试仪对磨粒出露的试样3进行扭力测试，测出磨粒脱落时的最大的扭力值。
实施例4：
a、将粒度为24#的氧化铝与陶瓷结合剂压制成块状试样4；
b、将试样4在磨床上进行磨削处理，使磨粒出露；
c、用扭力测试仪对磨粒出露的试样4进行扭力测试，测出磨粒脱落时的最大的扭力值。
实施例5：
a、将粒度为16#的碳化硅与陶瓷结合剂制成块状试样5；
b、将试样5在磨床上进行磨削处理，使磨粒出露；
c、用扭力测试仪对磨粒出露的试样5进行扭力测试，测出磨粒脱落时的最大的扭力值。
实施例6：
a、将粒度为30#的碳化硅与陶瓷结合剂压制成块状试样6；
b、将试样6在磨床上进行磨削处理，使磨粒出露；
c、用扭力测试仪对磨粒出露的试样6进行扭力测试，测出磨粒脱落时的最大的扭力值。
Claims (5)
1.一种陶瓷结合剂对磨粒把持力检测的方法，其特征在于由以下步骤实现：
a、将陶瓷结合剂与磨料混合，制成块状试样条；
b、将试样在磨床上进行磨削处理，使磨粒出露；
c、用扭力测试仪对磨粒出露的试样条进行扭力测试，测出磨粒从结合剂脱落时所需的最大扭力值；
d、将测出的最大的扭力值定义为结合剂对磨粒的把持能力。
2.根据权利要求1所述的把持力检测的方法，其特征在于：选用磨粒为金刚石、氧化铝和碳化硅。
3.根据权利要求1至2中所述的把持力检测的方法，其特征在于：选用的金刚石磨粒的粒度为18#-20#、40#-45#。
4.根据权利要求1至2中所述的把持力检测的方法，其特征在于：选用的氧化铝磨粒的粒度为16#、24#。
5.根据权利要求1至2中所述的把持力检测的方法，其特征在于：选用的碳化硅磨粒的粒度为16#、30#。
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