CN108747869B - 抛光盘及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抛光盘。其中，制备所述抛光盘的原料包括：60‑70重量份的铜粉、12‑15重量份的磨料粉、13‑15重量份的树脂、3‑6重量份的氧化铝粉以及1‑5重量份的固化剂。上述抛光盘的原料配比合理，具有很好的硬度和强度。经该抛光盘抛光后的制品的镜面粗糙度低、且平整度高。如制备同样品质的抛光制品，则可大大缩短抛光时间，提高抛光效率。具体而言，本申请的抛光盘中加入了可增强抛光盘的硬度和耐磨性的氧化铝粉以及增强抛光盘的刃磨性的磨料粉。如对氧化铝制品进行抛光，氧化铝的镜面粗糙度可以达到Ra0.2um，平整度可以达到1um。

Description

抛光盘及其制作方法
技术领域
本发明涉及研磨加工技术领域，特别是涉及一种抛光盘及其制作方法。
背景技术
目前，含有陶瓷、石英等硬脆性制品在加工时，为提高其制品的光洁性，需对其进行镜面抛光处理。但现有的抛光盘对陶瓷或石英制品进行抛光后，抛光后的制品的镜面粗糙度高，平整度差，如需制备出同样粗糙度、平整度的制品，则具有抛光耗时长的缺点。
发明内容
基于此，本发明提供一种抛光盘，经该抛光盘抛光后的制品的镜面粗糙度低、平整度高且所需的抛光耗时短。
一种抛光盘，制备所述抛光盘的原料包括：60-70重量份的铜粉、12-15重量份的磨料粉、13-15重量份的树脂、3-6重量份的氧化铝粉以及1-5重量份的固化剂。
上述抛光盘的原料配比合理，具有很好的硬度和强度。经该抛光盘抛光后的制品的镜面粗糙度低、且平整度高。如制备同样品质的抛光制品，则可大大缩短抛光时间，提高抛光效率。具体而言，本申请的抛光盘中加入了可增强抛光盘的硬度和耐磨性的氧化铝粉以及增强抛光盘的刃磨性的磨料粉。如对氧化铝制品进行抛光，氧化铝的镜面粗糙度可以达到Ra0.2um，平整度可以达到1um。
在其中一个实施例中，所述磨料粉为金刚石粉、金刚砂粉中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述金刚石粉的粒径为0.5μm-5μm。
在其中一个实施例中，所述树脂为聚氨酯和环氧树脂组成的复合树脂。
在其中一个实施例中，所述树脂的粒度为300目-350目。
在其中一个实施例中，所述氧化铝粉的粒径为0.4μm-0.6μm。
在其中一个实施例中，所述固化剂为双氰胺或己二酸二酰肼。
本申请还提供了一种抛光盘的制作方法。
一种抛光盘的制作方法，包括如下步骤：
将60-70重量份铜粉、12-15重量份的磨料粉、13-35重量份的树脂以及3-6重量份的氧化铝粉混合，形成混合料；
将所述混合料装入模具中、加压后脱模，得到坯体；
将所述坯体采用梯度升温煅烧的方式进行煅烧，所述煅烧温度从室温升至150℃，而后冷却。
上述抛光盘的制作方法工艺简单，制备得到的抛光盘坚固耐用，且不会破坏待抛光制品。
在其中一个实施例中，所述梯度升温煅烧的方式为：先进行第一煅烧，第一煅烧温度设为80℃，第一煅烧时间为20min-30min；然后进行第二煅烧，第二煅烧温度设为100℃，第二煅烧时间为50min-70min；再进行第三煅烧，第三煅烧温度设为150℃，第三煅烧时间为5min-10min。
在其中一个实施例中，所述加压的压力为20N/mm2-30N/mm2。
一种对陶瓷制品进行抛光的抛光盘，所述抛光盘的原料包括铜粉、磨料粉、树脂、氧化铝粉与固化剂混合，60-70重量份的铜粉、12-15重量份的磨料粉、13-15重量份的树脂、3-6重量份的氧化铝粉以及1-5重量份的固化剂混合后经过干压获得坯体，坯体经过梯度升温煅烧形成抛光盘。
在其中一个实施例中，所述的陶瓷为氧化铝陶瓷。
在其中一个实施例中，所述固化剂为双氰胺或己二酸二酰肼。
在其中一个实施例中，所述磨料粉为金刚石粉和金刚砂粉中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述金刚石粉的粒径为0.5μm-5μm。
在其中一个实施例中，所述树脂的粒度为300目-350目。
在其中一个实施例中，所述氧化铝粉的粒径为0.4μm-0.6μm。
在其中一个实施例中，在80℃时，所述固化剂逐步软化过程中与树脂充分接触，当温度在80℃-100℃之间时，缓慢升温煅烧，所述固化剂与所述树脂开始发生交联反应并逐步固化，在100℃-150℃阶段，固化完全。
在其中一个实施例中，先进行第一煅烧，第一煅烧温度设为80℃，第一煅烧时间为20min-30min；然后进行第二煅烧，第二煅烧温度设为100℃，第二煅烧时间为50min-70min；再进行第三煅烧，第三煅烧温度设为150℃，第三煅烧时间为5min-10min。
一种本发明所述的抛光盘的制备方法，其包括如下步骤：将60-70重量份铜粉、12-15重量份的磨料粉、13-15重量份的树脂以及3-6重量份的氧化铝粉混合，形成混合料；
将所述混合料装入模具中、干压后脱模，得到坯体；
将所述坯体采用梯度升温煅烧的方式进行煅烧，所述梯度升温煅烧的方式为：先进行第一煅烧，第一煅烧温度设为80℃，第一煅烧时间为20min-30min；然后进行第二煅烧，第二煅烧温度设为100℃，第二煅烧时间为50min-70min；再进行第三煅烧，第三煅烧温度设为150℃，第三煅烧时间为5min-10min。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一实施例为一种抛光盘，制备抛光盘的原料包括：60-70重量份的铜粉、12-15重量份的磨料粉、13-35重量份的树脂、3-6重量份的氧化铝粉以及1-5重量份的固化剂。
其中，铜粉作为抛光盘的主要原料之一，铜粉的主要作用是增加抛光盘的导热率和韧性，以防止因抛光过程产生的热分散不好影响抛光盘及抛光制品的平整度。
其中，磨料粉主要作用是增强抛光盘的刃磨性，可以磨削高硬材料。
在一优选的实施方式中，磨料粉为金刚石粉、金刚砂粉中的至少一种。优选地，磨料粉为金刚石粉，金刚石粉较金刚砂粉硬度更大，可以磨削高硬材料，适应性强。
其中，树脂的主要是起到将抛光盘中的各原料相互粘结的作用。
在一优选的实施方式中，树脂为环氧树脂和聚氨酯组成的复合树脂。
其中，氧化铝粉的主要作用是提高抛光盘的硬度和耐磨性。
其中，固化剂的主要作用是在原料煅烧过程中使树脂固化。
在一优选的实施方式中，固化剂为双氰胺或己二酸二酰肼，利于树脂快速固化。
上述抛光盘的原料配比合理，具有很好的硬度和强度。经该抛光盘抛光后的制品的镜面粗糙度低、且平整度高。如制备同样品质的抛光制品，则可大大缩短抛光时间，提高抛光效率。具体而言，本申请的抛光盘中加入了可增强抛光盘的硬度和耐磨性的氧化铝粉以及增强抛光盘的刃磨性的磨料粉。如对氧化铝制品进行抛光，氧化铝的镜面粗糙度可以达到Ra0.2um，平整度可以达到1um。
本发明一实施例还提供了一种抛光盘的制作方法。
一种抛光盘的制作方法，包括如下步骤：
S1、将60-70重量份铜粉、12-15重量份的磨料粉、13-15重量份的树脂、1-5份固化剂、3-6重量份的氧化铝粉混合，形成混合料。
S2、将混合料装入模具中、加压后脱模，得到坯体。
其中，在模具中加压处理的主要作用是将混合料制作成固定形状的抛光盘前坯体。
在一优选的实施方式中，加压的压力为20N/mm2-30N/mm2。以使抛光盘前坯体结构更加牢固。
在一优选的实施方式中，加压的时间为25s-35s。以使抛光盘前坯体结构更加牢固。
S3、将坯体采用梯度升温煅烧的方式进行煅烧，煅烧温度从室温升至150℃，而后冷却。
其中，梯度升温煅烧的好处是树脂可以充分的均匀的固化，如树脂固化不完全，会出现的抛光盘面各部分硬度不均匀的情况，以致被抛光产品的平整度和粗糙度差，且各部分出现平整度和光泽度不统一的情况。
在一优选的实施方式中，梯度升温煅烧的方式为：先进行第一煅烧，第一煅烧温度设为80℃，第一煅烧时间为20min-30min；然后进行第二煅烧，第二煅烧温度设为100℃，第二煅烧时间为50min-70min；再进行第三煅烧，第三煅烧温度设为150℃，第三煅烧时间为5min-10min。
其中，在80℃时，固化剂逐步软化过程中与树脂充分接触，当温度在80℃-100℃之间时，缓慢升温煅烧，固化剂与树脂开始发生交联反应并逐步固化，在100℃-150℃阶段，固化完全。
上述抛光盘的制作方法工艺简单，制备得到的抛光盘坚固耐用，且不会破坏待抛光制品。
以下结合具体实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1
一种抛光盘的制作方法，包括如下步骤：
将粒径为325目,质量为1575g铜粉、粒径为3um，质量为315g金刚石粉，粒径为325目，210g聚氨酯、粒径为325目113.25g环氧树脂以及粒径为0.5um、78.75g氧化铝粉、26.25g双氰胺混合，形成混合料。然后将混合料装入直径为200mm、厚度为10mm的圆盘形模具中，采用20N/mm2进行干压30s，然后脱模即得坯体。
再将坯体采用梯度升温煅烧的方式放入煅烧炉中进行煅烧，而后在室温中冷却得到抛光盘。其中，梯度升温煅烧的方式具体为：先进行第一煅烧，第一煅烧温度设为80℃，第一煅烧时间为20min；然后进行第二煅烧，第二煅烧温度设为100℃，第二煅烧时间为60min；再进行第三煅烧，第三煅烧温度设为150℃，第三煅烧时间为6min。
然后将上述加工好的抛光盘装入摆臂单轴机中，对氧化铝陶瓷进行抛光50min，抛光转速为30r/min，得到抛光制品，记作A1。
实施例2
一种抛光盘的制作方法，其制作方法大体上与实施例1相同，不同之处在于：将350目，质量为1516.67g铜粉、粒径为1um，315g金刚石粉、粒径为325目，粒径为325目，210g聚氨酯、粒径为325目116.67g环氧树脂以及粒径为0.5um，105g氧化铝粉以及26.25g双氰胺混合混合，形成混合料。
梯度升温煅烧的方式具体为：先进行第一煅烧，第一煅烧温度设为80℃，第一煅烧时间为25min；然后进行第二煅烧，第二煅烧温度设为100℃，第二煅烧时间为70min；再进行第三煅烧，第三煅烧温度设为150℃，第三煅烧时间为7min。
然后将上述加工好的抛光盘装入摆臂单轴机中，对氧化铝陶瓷进行抛光50min，抛光转速为30r/min，最终制得的抛光制品，记作A2。
实施例3
一种抛光盘的制作方法，其制作方法大体上与实施例1相同，不同之处在于：将350目，质量为1470g铜粉、粒径为0.5um、315g金刚石粉，粒径为350目、189g聚氨酯，粒径为350目126g环氧树脂以及粒径为0.5um、126g氧化铝粉以及26.25g双氰胺混合，形成混合料。
梯度升温煅烧的方式具体为：先进行第一煅烧，第一煅烧温度设为80℃，第一煅烧时间为28min；然后进行第二煅烧，第二煅烧温度设为100℃，第二煅烧时间为70min；再进行第三煅烧，第三煅烧温度设为150℃，第三煅烧时间为7min。
然后将上述加工好的抛光盘装入摆臂单轴机中，对氧化铝陶瓷进行抛光50min，抛光转速为30r/min，最终制得的抛光制品，记作A3。
实施例4
一种抛光盘的制作方法，其制作方法大体上与实施例3相同，不同之处在于：将粒径为350目,质量为1633.33g铜粉、粒径为0.5um，质量为350g金刚石粉，粒径为350目，233.33g聚氨酯、粒径为350目116.67g环氧树脂以及粒径为0.5um、140g氧化铝粉、116.67g双氰胺混合，形成混合料。
将加工好的抛光盘装入摆臂单轴机中，对氧化铝陶瓷进行抛光50min，抛光转速为30r/min，得到抛光制品，记作A4。
对比例1
一种抛光盘的制作方法，其制作方法包括如下步骤：将粒径为325目，质量为1575g铜粉、粒径为350目，210g聚氨酯、粒径为325目131.25g环氧树脂，26.25g双氰胺混合形成混合料。然后将混合料装入直径为200mm、厚度为10mm的圆盘形模具中，采用20N/mm2进行干压30s，然后脱模即得坯体。
然后将坯体采用普通煅烧的方式放入煅烧炉中进行煅烧，而后在室温中冷却得到抛光盘。其中，普通煅烧方式具体为：煅烧温度为150℃，煅烧时间为6min。
然后将上述加工好的抛光盘装入摆臂单轴机中，对氧化铝陶瓷进行抛光50min，抛光转速为30r/min，最终制得的抛光制品(抛光制品的制备方法同实施例1)，记作B1。
对比例2
一种抛光盘的制作方法，其制作方法大体上与对比例1相同，不同之处在于：
将坯体采用梯度升温煅烧的方式放入煅烧炉中进行煅烧，而后在室温中冷却得到抛光盘。其中，梯度升温煅烧的方式具体为：先进行第一煅烧，第一煅烧温度设为80℃，第一煅烧时间为25min；然后进行第二煅烧，第二煅烧温度设为100℃，第二煅烧时间为70min；再进行第三煅烧，第三煅烧温度设为150℃，第三煅烧时间为7min。最终制得的抛光制品(抛光制品的制备方法同实施例1)，记作B2。
对比例3
一种抛光盘的制作方法，其制作方法大体上与实施例3相同，不同之处在于：
将坯体采用普通煅烧的方式放入煅烧炉中进行煅烧，而后在室温中冷却得到抛光盘。其中，普通煅烧方式具体为：煅烧温度为150℃，煅烧时间为6min。
最终制得的抛光制品(抛光制品的制备方法同实施例1)，记作B3。
性能测试：
测试结果：以抛光制品的粗糙度和平整度作为抛光制品性能的考察指标。
粗糙度的测定采用粗糙度仪测定。
平整度的测定采用干涉法测定，测试结果见表1.
表1
Figure GDA0002359985760000081
由上表1可知，在相同的测试环境下(对氧化铝陶瓷进行抛光50min，抛光转速为30r/min)，试验组在粗糙度和平整度两个指标中表现均较对比例组优异。
其中，A3、A4组效果最好，B1组效果最差。主要是因为B1组采用的常规配方和常规的煅烧方式所致，而A3、A4组则在上述两方面均进行了优化。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种对陶瓷制品进行抛光的抛光盘，所述抛光盘的原料包括铜粉、磨料粉、树脂、氧化铝粉与固化剂混合，其特征在于，60-70重量份的铜粉、12-15重量份的磨料粉、13-15重量份的树脂、3-6重量份的氧化铝粉以及1-5重量份的固化剂混合后经过干压获得坯体，坯体经过梯度升温煅烧形成抛光盘。
2.根据权利要求1所述的抛光盘，其特征在于，所述的陶瓷为氧化铝陶瓷。
3.根据权利要求1所述的抛光盘，其特征在于，所述树脂为聚氨酯和环氧树脂组成的复合树脂。
4.根据权利要求1所述的抛光盘，其特征在于，所述固化剂为双氰胺或己二酸二酰肼。
5.根据权利要求1所述的抛光盘，其特征在于，所述磨料粉为金刚石粉和金刚砂粉中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的抛光盘，其特征在于，所述金刚石粉的粒径为0.5μm-5μm。
7.根据权利要求1所述的抛光盘，其特征在于，所述树脂的粒度为300目-350目。
8.根据权利要求1所述的抛光盘，其特征在于，所述氧化铝粉的粒径为0.4μm-0.6μm。
9.根据权利要求1或6任一项所述的抛光盘，其特征在于，在80℃时，所述固化剂逐步软化过程中与树脂充分接触，当温度在80℃-100℃之间时，缓慢升温煅烧，所述固化剂与所述树脂开始发生交联反应并逐步固化，在100℃-150℃阶段，固化完全。
10.根据权利要求1或6所述的抛光盘，其特征在于，先进行第一煅烧，第一煅烧温度设为80℃，第一煅烧时间为20min-30min；然后进行第二煅烧，第二煅烧温度设为100℃，第二煅烧时间为50min-70min；再进行第三煅烧，第三煅烧温度设为150℃，第三煅烧时间为5min-10min。
11.一种权利要求1所述的抛光盘的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将60-70重量份铜粉、12-15重量份的磨料粉、13-15重量份的树脂以及3-6重量份的氧化铝粉混合，形成混合料；
将所述混合料装入模具中、干压后脱模，得到坯体；
将所述坯体采用梯度升温煅烧的方式进行煅烧，所述梯度升温煅烧的方式为：先进行第一煅烧，第一煅烧温度设为80℃，第一煅烧时间为20min-30min；然后进行第二煅烧，第二煅烧温度设为100℃，第二煅烧时间为50min-70min；再进行第三煅烧，第三煅烧温度设为150℃，第三煅烧时间为5min-10min。
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