CN107971937A - 一种用于机器人谐波减速器的陶瓷cbn砂轮结合剂 - Google Patents

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吕升东
刘宏伟
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Abstract

本发明公开一种用于机器人谐波减速器的陶瓷CBN砂轮结合剂，陶瓷结合剂由以下重量份的原料组成：SiO245.5‑65.5份；Al2O34.5‑40.5份；B2O3 15‑30.5份；Li2O4.5‑12.5份；MgO0.5‑2.5份；加入稀土氧化物0～10.85份和/或金属氧化物0～5.5份；本发明的有益效果及特点：本发明较好地解决了现有陶瓷结合剂的流动性和抗折强度，分别为135‑155％、80‑125MPa，结合剂能够很好地把持与浸润磨料，热膨胀系数小，且与磨料的热膨胀系数接近。

Description

一种用于机器人谐波减速器的陶瓷CBN砂轮结合剂
技术领域
本发明属于磨具中的陶瓷磨具制造及应用技术领域，具体涉及一种陶瓷结合剂。
背景技术
随着近年来科技的飞速发展，国内机械制造业对设备及其零部件的加工精度要求越来越高，并且对其使用寿命和修整周期也越来越高，从而使超高速磨削磨具在工业化生产中所占的比重越来越大。在实际生产中，砂轮中结合剂的性能对整个磨具磨削性能有至关重要的影响，比如通过提高结合剂对磨具磨料的把持力来提高砂轮硬度与强度；根据磨料高温易氧化，可通过调整结合剂中成分的配比，从而达到降低砂轮组件烧结过程的温度的目的。
陶瓷结合剂的发展经历了从传统陶瓷结合剂、普通玻璃结合剂和微晶玻璃结合剂三个阶段。目前很多文献中提到了微晶玻璃陶瓷结合剂制备及应用，它同时兼有玻璃和陶瓷的双重优点，所以又常被称为玻璃陶瓷。它一般通过具有一定组成的基础玻璃熔融或塑性状态下使玻璃成型，或通过玻璃粉料压制成合乎要求的各种形状，然后将制品在一个有控制的热处理过程烧结，使预期的晶相成核与晶化，使玻璃产品最终转变成为一种类似多晶陶瓷的材料。由于其强度、硬度大、耐磨性好、化学稳定性好，热膨胀系数可调。因此，设计一种高精度、高效率、低成本、环保的陶瓷结合剂已是市场的迫切需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于高速砂轮的陶瓷结合剂，用于磨具制备，具有较低烧结温度、高强度、较高硬度、较高使用寿命的陶瓷结合剂。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种用于机器人谐波减速器的陶瓷CBN砂轮结合剂，陶瓷结合剂由以下重量份的原料组成：SiO245.5-65.5份；Al2O34.5-40.5份；B2O315-30.5份；Li2O4.5-12.5份；MgO0.5-2.5份；加入稀土氧化物0～10.85份和/或金属氧化物0～5.5份；
所述陶瓷结合剂的制备方法是通过下述工艺步骤实现的：
(1)根据上述质量百分数设计配方；
(2)将步骤(1)配方中的各原料按照质量百分数再加入0.75份La2O3混合均匀，在1250℃预熔4h；
(3)将步骤(2)预熔后的原料水淬、破碎、粉磨、过筛处理，即可得到所需粒度的陶瓷结合剂。
所述稀土氧化物为La2O30～0.85份、CeO20～4.5份、Y2O30～5.5份。
所述金属氧化物为V2O50～2.5份、ZrO20～3份。
本发明的有益效果及特点
本发明较好地解决了现有陶瓷结合剂的流动性和抗折强度，分别为135-155％、80-125MPa，结合剂能够很好地把持与浸润磨料，热膨胀系数小，且与磨料的热膨胀系数接近。
加入稀土氧化物使陶瓷结合剂对磨料的润湿情况明显增强，加热过程中可抑制晶粒生长，使结合剂的显微组织结构更加致密；掺入的稀土氧化物可进入晶界玻璃相，可与磨料发生反应，增强结合剂对磨料的浸润能力，使其达到提高结合剂抗折强度的目的。本发明中各个原料均容易获取，且制备工艺简单，易于大规模推广使用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及其效果更加的清晰明确，以下参照实施例对本发明进一步详细说明，所描述的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
陶瓷结合剂由以下重量份的原料组成：SiO255份；Al2O315份；B2O325份；Li2O8.8份；MgO1.2份。
本实施例陶瓷结合剂的制备方法是通过下述工艺步骤实现的：
(1)根据上述质量百分数设计配方；
(2)将步骤(1)配方中的各原料按照质量百分数再加入0.85份La2O3混合均匀，在1250℃预熔4h；
(3)将步骤(2)预熔后的原料水淬、破碎、粉磨、过筛处理，即可得到所需粒度的陶瓷结合剂。
经检测，流动性和抗折强度，分别为135％、125MPa，
实施例2：
陶瓷结合剂由以下重量份的原料组成：SiO265.5份；Al2O340.5份；B2O330.5份；Li2O12.5份；MgO2.5份。
本实施例陶瓷结合剂的制备方法是通过下述工艺步骤实现的：
(1)根据上述质量百分数设计配方；
(2)将步骤(1)配方中的各原料按照质量百分数再加入4.5份CeO2混合均匀，在1300℃预熔4h；
(3)将步骤(2)预熔后的原料水淬、破碎、粉磨、过筛处理，即可得到所需粒度的陶瓷结合剂。
经检测，流动性和抗折强度，分别为155％、100MPa，
实施例3：
陶瓷结合剂由以下重量份的原料组成：SiO245.5份；Al2O34.5份；B2O315份；Li2O4.5份；MgO0.5份。
本实施例陶瓷结合剂的制备方法是通过下述工艺步骤实现的：
(1)根据上述质量百分数设计配方；
(2)将步骤(1)配方中的各原料按照质量百分数5.5份Y2O3混合均匀，在1300℃预熔4h；
(3)将步骤(2)预熔后的原料水淬、破碎、粉磨、过筛处理，即可得到所需粒度的陶瓷结合剂。
经检测，流动性和抗折强度，分别为135％、125MPa，
实施例4：
陶瓷结合剂由以下重量份的原料组成：SiO245.5份；Al2O315份；B2O325份；Li2O6.8份；MgO1.2份。
本实施例陶瓷结合剂的制备方法是通过下述工艺步骤实现的：
(1)根据上述质量百分数设计配方；
(2)将步骤(1)配方中的各原料按照质量百分数再加入2.5份V2O5和ZrO23份混合均匀，在1250℃预熔4h；
(3)将步骤(2)预熔后的原料水淬、破碎、粉磨、过筛处理，即可得到所需粒度的陶瓷结合剂。
经检测，流动性和抗折强度，分别为120％、115MPa，
对比例
陶瓷结合剂由以下重量份的原料组成：SiO245.5份；Al2O315份；B2O325份；Li2O6.8份；MgO1.2份。
本实施例陶瓷结合剂的制备方法是通过下述工艺步骤实现的：
(1)根据上述质量百分数设计配方；
(2)将步骤(1)配方中的各原料在1250℃预熔4h；
(3)将步骤(2)预熔后的原料水淬、破碎、粉磨、过筛处理，即可得到所需粒度的陶瓷结合剂。
经检测，流动性和抗折强度，分别为95％、105MPa
经实施例1-4和对比例比较，可明显看出，本发明的技术方案中，增加了稀土氧化物和/或金属氧化物后性能得到很大的改善。

Claims (3)

1.一种用于机器人谐波减速器的陶瓷CBN砂轮结合剂，其特征在于：陶瓷结合剂由以下重量份的原料组成：SiO245.5-65.5份；Al2O34.5-40.5份；B2O315-30.5份；Li2O4.5-12.5份；MgO0.5-2.5份；加入稀土氧化物0～10.85份和/或金属氧化物0～5.5份；
所述陶瓷结合剂的制备方法是通过下述工艺步骤实现的：
(1)根据上述质量百分数设计配方；
(2)将步骤(1)配方中的各原料按照质量百分数再加入0.75份La2O3混合均匀，在1250℃预熔4h；
(3)将步骤(2)预熔后的原料水淬、破碎、粉磨、过筛处理，即可得到所需粒度的陶瓷结合剂。
2.根据权利要求1所述用于机器人谐波减速器的陶瓷CBN砂轮结合剂，其特征在于：所述稀土氧化物为La2O30～0.85份、CeO20～4.5份、Y2O30～5.5份。
3.根据权利要求1所述用于机器人谐波减速器的陶瓷CBN砂轮结合剂，其特征在于：所述金属氧化物为V2O50～2.5份、ZrO20～3份。
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