CN107312498A - 磨具原料及其制备方法 - Google Patents

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任冬寅
高博
王伟
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种磨具原料及其制备方法，所述制备方法包括：将金刚石、氧化锆、碳化矽、碳化硼、刚玉粉、粘接剂粉和加工助剂进行混合、加热，得到坯料M；其中，加热的温度为110‑130℃，加热的时间为20‑30min；将坯料M、草酸钠、硼酸钠、二氧化硅、氧化钴、氧化镍和氧化铁进行混合，烧结后得到磨具原料；其中，烧结的温度为600‑1200℃，烧结的时间为1‑2h；解决了现有的磨具原料打磨效果较差，且长时间使用后容易发生团聚的问题。

Description

磨具原料及其制备方法
技术领域
本发明涉及磨料制备，具体地，涉及一种磨具原料及其制备方法。
背景技术
磨料是锐利、坚硬的材料，用以磨削较软的材料表面。磨料有天然磨料和人造磨料两大类。按硬度分类有超硬磨料和普通靡磨料两大类。磨料的范围很广，从较软的家用去垢剂、宝石磨料到最硬的材料金刚石。磨料是制造每一种精密产品所必不可少的材料，许多天然磨料，已被人造磨料所代替。现有的磨料打磨效果较差，且长时间使用后容易发生团聚。
因此，提供一种打磨效果好，且长时间使用后不易发生团聚的磨具原料及其制备方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种磨具原料及其制备方法，解决了现有的磨具原料打磨效果较差，且长时间使用后容易发生团聚的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种磨具原料的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将金刚石、氧化锆、碳化矽、碳化硼、刚玉粉、粘接剂粉和加工助剂进行混合、加热，得到坯料M；其中，加热的温度为110-130℃，加热的时间为20-30min；
(2)将坯料M、草酸钠、硼酸钠、二氧化硅、氧化钴、氧化镍和氧化铁进行混合，烧结后得到磨具原料；其中，烧结的温度为600-1200℃，烧结的时间为1-2h。
本发明还提供了一种磨具原料，所述磨具原料由上述的制备方法制得。
通过上述技术方案，本发明提供了一种磨具原料及其制备方法，所述制备方法包括：将金刚石、氧化锆、碳化矽、碳化硼、刚玉粉、粘接剂粉和加工助剂进行混合、加热，得到坯料M；其中，加热的温度为110-130℃，加热的时间为20-30min；将坯料M、草酸钠、硼酸钠、二氧化硅、氧化钴、氧化镍和氧化铁进行混合，烧结后得到磨具原料；其中，烧结的温度为600-1200℃，烧结的时间为1-2h；通过各原料之间的协同作用，使得制得的磨具原料具备优良的打磨效果，同时用于制备该磨具原料的方法简单，原料易得。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种磨具原料的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将金刚石、氧化锆、碳化矽、碳化硼、刚玉粉、粘接剂粉和加工助剂进行混合、加热，得到坯料M；其中，加热的温度为110-130℃，加热的时间为20-30min；
(2)将坯料M、草酸钠、硼酸钠、二氧化硅、氧化钴、氧化镍和氧化铁进行混合，烧结后得到磨具原料；其中，烧结的温度为600-1200℃，烧结的时间为1-2h。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得制得的磨具原料具备更为优秀的打磨效果，相对于100重量份的金刚石，所述氧化锆的用量为20-40重量份，所述碳化矽的用量为40-50重量份，所述碳化硼的用量为10-30重量份，所述刚玉粉的用量为70-90重量份，所述粘接剂粉的用量为10-30重量份，所述加工助剂的用量为15-25重量份；
相对于100重量份的坯料M，所述草酸钠的用量为10-25重量份，所述硼酸钠的用量为5-15重量份，所述二氧化硅的用量为5-10重量份，所述氧化钴的用量为15-30重量份，所述氧化镍的用量为5-12重量份，所述氧化铁的用量为12-25重量份。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得制得的磨具原料具备更为优秀的打磨效果，所述粘接剂粉选自树脂粘合剂粉、金属粘合剂粉和橡胶粘合剂粉中的一种或多种。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得制得的磨具原料具备更为优秀的打磨效果，所述加工助剂选自聚乙二醇200、机油和甘油中的一种或多种。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得制得的磨具原料具备更为优秀的打磨效果，步骤(1)中混合采用离心混合的方式，且离心混合的速度为100-120r/s，离心混合的时间为20-30min。
本发明还提供了一种磨具原料，所述磨具原料由上述的制备方法制得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
将100g金刚石、20g氧化锆、40g碳化矽、10g碳化硼、70g刚玉粉、10g树脂粘合剂粉和15g聚乙二醇200进行混合(采用离心混合的方式，且离心混合的速度为100r/s，离心混合的时间为20min)、加热，得到坯料M；其中，加热的温度为110℃，加热的时间为20min；将100g坯料M、10g草酸钠、5g硼酸钠、5g二氧化硅、15g氧化钴、5g氧化镍和12g氧化铁进行混合，烧结后得到磨具原料A1；其中，烧结的温度为600℃，烧结的时间为1h。
实施例2
将100g金刚石、40g氧化锆、50g碳化矽、30g碳化硼、90g刚玉粉、30g金属粘合剂粉和25g机油进行混合(采用离心混合的方式，且离心混合的速度为120r/s，离心混合的时间为30min)、加热，得到坯料M；其中，加热的温度为130℃，加热的时间为30min；将100g坯料M、25g草酸钠、15g硼酸钠、10g二氧化硅、30g氧化钴、12g氧化镍和25g氧化铁进行混合，烧结后得到磨具原料A2；其中，烧结的温度为1200℃，烧结的时间为2h。
实施例3
将100g金刚石、30g氧化锆、45g碳化矽、20g碳化硼、80g刚玉粉、20g橡胶粘合剂粉和20g甘油进行混合(采用离心混合的方式，且离心混合的速度为110r/s，离心混合的时间为25min)、加热，得到坯料M；其中，加热的温度为120℃，加热的时间为25min；将100g坯料M、20g草酸钠、10g硼酸钠、8g二氧化硅、22g氧化钴、8g氧化镍和18g氧化铁进行混合，烧结后得到磨具原料A3；其中，烧结的温度为800℃，烧结的时间为1.5h。
对比例1
按照实施例3的方法进行制备，不同的是，相对于100g的金刚石，所述氧化锆的用量为10g，所述碳化矽的用量为30g，所述碳化硼的用量为5g，所述刚玉粉的用量为60g，所述橡胶粘接剂粉的用量为5g，所述甘油的用量为10g；相对于100g的坯料M，所述草酸钠的用量为5g，所述硼酸钠的用量为2g，所述二氧化硅的用量为2g，所述氧化钴的用量为10g，所述氧化镍的用量为2g，所述氧化铁的用量为10g，得到磨具原料D1。
对比例2
按照实施例3的方法进行制备，不同的是，相对于100g的金刚石，所述氧化锆的用量为50g，所述碳化矽的用量为55g，所述碳化硼的用量为35g，所述刚玉粉的用量为95g，所述橡胶粘接剂粉的用量为35g，所述甘油的用量为30g；相对于100g的坯料M，所述草酸钠的用量为30g，所述硼酸钠的用量为20g，所述二氧化硅的用量为15g，所述氧化钴的用量为35g，所述氧化镍的用量为15g，所述氧化铁的用量为30g，得到磨具原料D2。
测试例
利用制得的磨具原料A1-A3，D1和D2分别对试验工件(原始粗糙度Ra为0.7μm)进行打磨，测定其打磨效果和观察磨具原料的团聚现象，结果见表1。
表1
实施例编号 试验工件加工后的粗糙度Ra 团聚现象
实施例1 0.23μm 无明显团聚现象
实施例2 0.23μm 无明显团聚现象
实施例3 0.22μm 无明显团聚现象
对比例1 0.44μm 无明显团聚现象
对比例2 0.43μm 有少量团聚现象
通过上表数据可以看出，在本发明范围内制得的磨具原料A1-A3能够有效对试验工件进行打磨，打磨效率较高，且打磨后的磨具原料无明显团聚现象，而在本发明范围外制得的磨具原料D1和D2打磨效果较差。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (6)

1.一种磨具原料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将金刚石、氧化锆、碳化矽、碳化硼、刚玉粉、粘接剂粉和加工助剂进行混合、加热，得到坯料M；其中，加热的温度为110-130℃，加热的时间为20-30min；
(2)将坯料M、草酸钠、硼酸钠、二氧化硅、氧化钴、氧化镍和氧化铁进行混合，烧结后得到磨具原料；其中，烧结的温度为600-1200℃，烧结的时间为1-2h。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，相对于100重量份的金刚石，所述氧化锆的用量为20-40重量份，所述碳化矽的用量为40-50重量份，所述碳化硼的用量为10-30重量份，所述刚玉粉的用量为70-90重量份，所述粘接剂粉的用量为10-30重量份，所述加工助剂的用量为15-25重量份；
相对于100重量份的坯料M，所述草酸钠的用量为10-25重量份，所述硼酸钠的用量为5-15重量份，所述二氧化硅的用量为5-10重量份，所述氧化钴的用量为15-30重量份，所述氧化镍的用量为5-12重量份，所述氧化铁的用量为12-25重量份。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述粘接剂粉选自树脂粘合剂粉、金属粘合剂粉和橡胶粘合剂粉中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述加工助剂选自聚乙二醇200、机油和甘油中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤(1)中混合采用离心混合的方式，且离心混合的速度为100-120r/s，离心混合的时间为20-30min。
6.一种磨具原料，其特征在于，所述磨具原料由权利要求1-5中任意一项所述的制备方法制得。
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