CN108913095B - 改性立方氮化硼磨料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改性立方氮化硼磨料，所述改性立方氮化硼磨料由包括以下质量份数的原料制备而成：55～60质量份的立方氮化硼以及40～45质量份的改性剂；所述改性剂包括正硅酸乙酯以及金属盐，所述金属盐包括铝盐、钙盐、钠盐、锌盐中的任意一种或几种。通过改性剂对立方氮化硼磨粒改性，在其表面形成一层致密的玻璃层，一方面，该致密的玻璃层与立方氮化硼通过反应以形成化学结合，并且与结合剂具有良好的润湿性，提高与结合剂的结合力，增强结合剂对磨料的把持力，避免在磨削过程中磨料脱落；另一方面，该致密的玻璃层弥补了立方氮化硼磨粒的表面缺陷，提高了改性立方氮化硼磨料的抗氧化性能。

Description

改性立方氮化硼磨料及其制备方法

技术领域

本发明属于磨料表面处理技术领域，具体涉及一种改性立方氮化硼磨料及其制备方法。

背景技术

立方氮化硼(Cubic Boron Nitride，CBN)磨料因其硬度高，仅次于金刚石，且具有良好的导热性、耐热性，使其成为一种高效能的磨料用于制备立方氮化硼磨具。立方氮化硼磨具是指以立方氮化硼磨料与一定量的结合剂混合，通过某种成型方式制成的具有一定形状和强度的加工工具。常用的结合剂材料有金属、树脂和陶瓷，它们起着粘结与把持磨粒的作用，决定着磨具的强度、硬度、耐用度、自锐性、使用寿命等主要性能。但由于立方氮化硼磨料是共价键结构，具有较高的表面能，使其与结合剂的润湿性较差，磨粒与结合剂之间基本没有化学结合，导致大部分磨粒与结合剂机械镶嵌结合，结合剂对磨粒的结合力较弱，在磨削过程中磨粒易脱落。尽管对于陶瓷结合剂立方氮化硼磨具可采用提高烧结温度的方法提高其强度，然而过高的烧结温度使立方氮化硼磨料氧化腐蚀，不仅减小了磨粒有效尺寸，还使磨粒棱刃钝化，降低磨削效能。

虽然传统地有在立方氮化硼磨料表面包裹一些物质以增强CBM磨料与结合剂的结合力的改性方法，包覆层的强度往往较低、致密性差，在磨削过程中易破碎使磨料丧失磨削功能。

发明内容

本发明针对传统的立方氮化硼磨料包覆改性方法制备的立方氮化硼磨料包覆层强度低、致密性差，在磨削过程中易破碎丧失磨削功能的问题，提供一种改性立方氮化硼磨料及其制备方法。

本发明提供的一种改性立方氮化硼磨料，所述改性立方氮化硼磨料由包括以下质量份数的原料制备而成：

55～60质量份的立方氮化硼以及40～45质量份的改性剂；

所述改性剂包括正硅酸乙酯以及金属盐，所述金属盐包括铝盐、钙盐、钠盐、锌盐中的任意一种或几种。

在其中一个实施例中，所述正硅酸乙酯与所述金属盐的质量比为(55～65)：(28～51)。

在其中一个实施例中，所述金属盐为金属硝酸盐。

在其中一个实施例中，所述金属盐包括以下质量份数的原料：

20～30质量份的硝酸铝、5～10质量份的硝酸钙、3～8质量份的硝酸钠以及0～3质量份的硝酸锌。

本发明提供的一种上述的改性立方氮化硼磨料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将金属盐与乙醇以及蒸馏水混合，制得第一混合液；

将正硅酸乙酯与乙醇混合，制得正硅酸乙酯乙醇溶液，将所述正硅酸乙酯乙醇溶液与所述第一混合液混合，制得第二混合液；

在所述第二混合液中加入氨水或无机酸，于70～80℃条件下加热10～12h，制得改性剂溶胶；

将立方氮化硼磨粒加入到所述改性剂溶胶中，球磨5～6h，制得凝胶；

将所述凝胶于600～700℃、空气气氛条件下煅烧1.5～2.0h，冷却，制得所述改性立方氮化硼磨料。

在其中一个实施例中，在所述第一混合液加入无机酸的质量是所述正硅酸乙酯质量的1.0～1.2倍。

在其中一个实施例中，所述正硅酸乙酯乙醇溶液中，所述正硅酸乙酯与所述乙醇的质量比为1:(1.0～2.0)。

在其中一个实施例中，所述立方氮化硼磨粒为酸处理立方氮化硼磨粒。

在其中一个实施例中，所述酸处理立方氮化硼磨粒是氢氟酸处理立方氮化硼，是将立方氮化硼磨粒用质量浓度为30％～50％的氢氟酸处理3～4h，再用蒸馏水洗涤至中性制得的。

在其中一个实施例中，所述立方氮化硼磨粒的粒径为10～500μm。

上述改性立方氮化硼磨料以及改性立方氮化硼磨料的制备方法，通过改性剂对立方氮化硼磨粒改性，尤其是对立方氮化硼表面改性，在其表面形成一层致密的玻璃层，一方面，该致密的玻璃层与立方氮化硼通过反应以形成化学结合，并且与结合剂具有良好的润湿性，提高与结合剂的结合力，增强结合剂对磨料的把持力，避免在磨削过程中磨料脱落；另一方面，该致密的玻璃层弥补了立方氮化硼磨粒的表面缺陷，提高了改性立方氮化硼磨料的抗氧化性能，并且致密的玻璃层强度高，不易破碎，更进一步地防止了磨料在磨削过程中脱落，延长了使用该改性立方氮化硼磨料的磨具的使用寿命。

附图说明

图1本发明的改性立方氮化硼磨料制备方法一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。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，但并不用于限定本发明。

本发明一实施例的改性立方氮化硼磨料，由包括以下质量份数的原料制备而成：

55～60质量份的立方氮化硼以及40～45质量份的改性剂；

改性剂包括正硅酸乙酯以及金属盐，金属盐包括铝盐、钙盐、钠盐、锌盐中的任意一种或几种。

上述改性立方氮化硼磨料，通过改性剂对立方氮化硼磨粒改性，尤其是对立方氮化硼表面改性，在其表面形成一层致密的玻璃层，一方面，该致密的玻璃层与立方氮化硼通过反应以形成化学结合，并且与结合剂具有良好的润湿性，提高与结合剂的结合力，增强结合剂对磨料的把持力，避免在磨削过程中磨料脱落；另一方面，该致密的玻璃层弥补了立方氮化硼磨粒的表面缺陷，提高了改性立方氮化硼磨料的抗氧化性能，并且致密的玻璃层强度高，不易破碎，更进一步地防止了磨料在磨削过程中脱落，延长了使用该改性立方氮化硼磨料的磨具的使用寿命。

其中，改性剂中的正硅酸乙酯和金属盐在制备过程中主要形成硅酸盐和硅酸盐复盐，形成厚度为10～20μm的玻璃层包覆在立方氮化硼磨粒表面，硅酸盐是玻璃的主要成分，并且以本发明配比的原料制备而成的改性立方氮化硼磨料，在立方氮化硼表面包覆的玻璃层厚度适宜，在提高改性立方氮化硼磨料的结合力的同时不会影响磨料的磨削性能。

进一步可选地，改性剂中的锌盐能够提高制得的玻璃层结构的稳定性，降低其耐火度，以使形成玻璃层的材料能够在较低的烧结温度下形成厚度为10～20μm的玻璃层。

进一步可选地，由于磨具在磨削过程中往往会产生大量的热，可使金属盐为铝盐，制备的玻璃层的软化变形温度高，能够磨具的使用温度，避免在使用过程中玻璃层软化变形失效。更进一步地，玻璃具有渐变可逆性，即使磨削过程产生的热使玻璃软化，冷却后即可重新固化。

可选地，为了进一步提高玻璃层的强度，可使金属盐为钠盐和钙盐，并通过在特定温度下加热以提高玻璃层强度。

作为一种可选实施方式，改性剂中，正硅酸乙酯与金属盐的质量比为(55～65)：(28～51)。改性剂主要用于在立方氮化硼磨粒表面形成玻璃层，而玻璃层的性质与其成分具有重要的关系，在本实施例中，正硅酸乙酯与金属盐的质量比为(55～65)：(28～51)，形成的玻璃层致密性以及强度更高，并且与结合剂的结合力也更好，能够更进一步提高制备的改性立方氮化硼磨料的使用性能以及使用寿命。

作为一种可选实施方式，金属盐为金属硝酸盐。硝酸盐具有热不稳定性，在加热时能分解为金属氧化物、氧和二氧化氮，硝酸也具有热不稳定性，在加热时能分解为氧、二氧化氮和水。在该实施方式的改性立方氮化硼制备过程中，硝酸根会被分解为气体排出，不会对立方氮化硼磨粒或形成玻璃层产生不利影响。

作为一种可选实施方式，金属盐包括以下质量份数的原料：20～30质量份的硝酸铝、5～10质量份的硝酸钙、3～8质量份的硝酸钠以及0～3质量份的硝酸锌。金属盐包括上述原料时，能够使制得的玻璃层同时具有高致密性、高软化温度以及高强度的特点。

请参阅图1所示，本发明一实施例的改性立方氮化硼磨料的制备方法，包括以下步骤：

S100，将金属盐与乙醇以及蒸馏水混合，制得第一混合液；

S200，将正硅酸乙酯与乙醇混合，制得正硅酸乙酯乙醇溶液，将正硅酸乙酯乙醇溶液与第一混合液混合，制得第二混合液；

S300，在第二混合液中加入氨水或无机酸，于70～80℃条件下加热10～12h，制得改性剂溶胶；

S400，将立方氮化硼磨粒加入到改性剂溶胶中，球磨5～6h，制得凝胶；

S500，将凝胶于600～700℃、空气气氛条件下煅烧1.5～2.0h，冷却，制得改性立方氮化硼磨料。

在该实施例中，作为前驱体正硅酸乙酯、金属盐以及立方氮化硼磨粒溶胶-凝胶体系中水解、聚合，金属盐能够均匀定量地掺入反应体系中，与正硅酸乙酯反应生成硅酸盐和/或硅酸盐复盐，继而包裹在加入的立方氮化硼磨粒表面，能够形成致密的玻璃层，且成分分布更为均一，性能稳定，产物颗粒均一。进一步地，凝胶于600～700℃、空气气氛条件下煅烧1.5～2.0h，能够使玻璃层致密，提高其强度。

S300步骤中，在第二混合液中加入氨水或无机酸具有催化凝胶的作用。氨水和无机酸均可以实现催化凝胶的作用，优选为无机酸，无机酸能够缩短凝胶化的时间，提供制备效率。

作为一种可选实施方式，在第一混合液加入无机酸的质量是正硅酸乙酯质量的1.0～1.2倍。可选地，无机酸可以是盐酸。反应体系的pH不仅影响正硅酸乙酯的聚合速度，影响制备的玻璃层的质量。本实施例中，当在第一混合液加入无机酸的质量是正硅酸乙酯质量的1.0～1.2倍时，溶液的pH值更为适宜正硅酸乙酯的聚合，并且能提高玻璃层的质量。

进一步可选地，正硅酸乙酯乙醇溶液中，正硅酸乙酯与乙醇的质量比为1:(1.0～2.0)。反应体系的乙醇量对于正硅酸乙酯制备玻璃层的质量也有一定的影响，当正硅酸乙酯与乙醇的质量比为1:(1.0～2.0)时，生成玻璃层的反应周期短，提高了溶胶凝胶的周期。

作为一种可选实施方式，立方氮化硼磨粒为酸处理立方氮化硼磨粒。立方氮化硼磨料经酸处理后，能够去除立方氮化硼表面的金属以及其他表面杂质。

进一步可选地，酸处理立方氮化硼磨粒是氢氟酸处理立方氮化硼，是将立方氮化硼磨粒用质量浓度为30％～50％的氢氟酸处理3～4h，再用蒸馏水洗涤至中性制得的。氢氟酸在常温下即可实现清洗立方氮化硼磨粒表面的金属以及其他表面杂质，而其他酸则需要不同程度的加热，使用氢氟酸处理立方氮化硼磨粒能够降低制备改性立方氮化硼磨料的条件，降低制备复杂程度。

作为一种可选实施方式，立方氮化硼磨粒的粒径为10～500μm。

以下通过具体实施例对本发明的改性立方氮化硼磨料及其制备方法进行进一步的说明。

实施例1

(1)将30g硝酸铝、8g硝酸钙、5g硝酸钠、2g硝酸锌混合均匀，加入到180g乙醇中，搅拌均匀，再加入54g蒸馏水，继续搅拌均匀，得到第一混合液。

(2)将55g正硅酸乙酯溶解于83g乙醇中，将制得的正硅酸乙酯乙醇溶液加入第一混合液中，搅拌均匀，再加入262g质量浓度为25％的盐酸水溶液，继续搅拌2小时，于70℃恒温加热12h，得到改性剂溶胶；

(3)将150g粒径为100μm的立方氮化硼用浓度为40％的氢氟酸在常温下酸洗处理3小时，用蒸馏水冲洗至中性，加入到改性剂溶胶中，于球磨机中球磨6h，得到凝胶；

(4)将凝胶于700℃的空气气氛下煅烧1.5h，冷却、粉碎后过筛选型，得到改性立方氮化硼磨料。

在投射电子显微镜TEM中检测实施例1制备的改性立方氮化硼磨料，该改性立方氮化硼表面生成了一层厚度为15μm的玻璃层，玻璃层致密、厚度均一且完全包裹于磨粒表面；进一步通过X射线衍射分析可知，除了有立方氮化硼的衍射峰外，还出现了非晶二氧化硅、氧化铝、氧化锌、硅酸钠、硅酸钙铝等成分，这些成分是构成玻璃层的主要成分。

实施例2

(1)将20g硝酸铝、5g硝酸钙、3g硝酸钠混合均匀，加入到110g乙醇中，搅拌均匀，再加入28g蒸馏水，继续搅拌均匀，得到第一混合液。

(2)将55g正硅酸乙酯溶解于55g乙醇中，将制得的正硅酸乙酯乙醇溶液加入第一混合液中，搅拌均匀，再加入220g质量浓度为20％的盐酸水溶液，继续搅拌1.5小时，于70℃恒温加热10h，得到改性剂溶胶；

(3)将114.2g粒径为10μm立方氮化硼用浓度为40％的氢氟酸在常温下酸洗处理3小时，用蒸馏水冲洗至中性，加入到改性剂溶胶中，于球磨机中球磨5h，得到凝胶；

(4)将凝胶于600℃的空气气氛下煅烧1.5h，冷却、粉碎后过筛选型，得到改性立方氮化硼磨料。

在投射电子显微镜TEM中检测实施例2制备的改性立方氮化硼磨料，该改性立方氮化硼表面生成了一层厚度为10μm的玻璃层，玻璃层致密且厚度均一。

实施例3

(1)将30g硝酸铝、10g硝酸钙、8g硝酸钠、3g硝酸锌混合均匀，加入到255g乙醇中，搅拌均匀，再加入76.5g蒸馏水，继续搅拌均匀，得到第一混合液。

(2)将65g正硅酸乙酯溶解于130g乙醇中，将制得的正硅酸乙酯乙醇溶液加入第一混合液中，搅拌均匀，再加入260g质量浓度为30％的盐酸水溶液，继续搅拌2小时，于80℃恒温加热12h，得到改性剂溶胶；

(3)将154.6g粒径为500μm立方氮化硼用浓度为50％的氢氟酸在常温下酸洗处理4小时，用蒸馏水冲洗至中性，加入到改性剂溶胶中，于球磨机中球磨6h，得到凝胶；

(4)将凝胶于700℃的空气气氛下煅烧2h，冷却、粉碎后过筛选型，得到改性立方氮化硼磨料。

在投射电子显微镜TEM中检测实施例3制备的改性立方氮化硼磨料，该改性立方氮化硼表面生成了一层厚度为20μm的玻璃层，玻璃层致密且厚度均一。

实施例4

(1)将20g硝酸铝、5g硝酸钙、3g硝酸钠混合均匀，加入到110g乙醇中，搅拌均匀，再加入28g蒸馏水，继续搅拌均匀，得到第一混合液。

(2)将65g正硅酸乙酯溶解于65g乙醇中，将制得的正硅酸乙酯乙醇溶液加入第一混合液中，搅拌均匀，再加入520g质量浓度为25％的盐酸水溶液，继续搅拌1.5小时，于70℃恒温加热10h，得到改性剂溶胶；

(3)将139.5g粒径为200μm立方氮化硼用浓度为40％的氢氟酸在常温下酸洗处理3小时，用蒸馏水冲洗至中性，加入到改性剂溶胶中，于球磨机中球磨5h，得到凝胶；

(4)将凝胶于600℃的空气气氛下煅烧1.5h，冷却、粉碎后过筛选型，得到改性立方氮化硼磨料。

在投射电子显微镜TEM中检测实施例4制备的改性立方氮化硼磨料，该改性立方氮化硼表面生成了一层厚度为12μm的玻璃层，玻璃层致密且厚度均一。

实施例5

(1)将30g硝酸铝、10g硝酸钙、8g硝酸钠、3g硝酸锌混合均匀，加入到255g乙醇中，搅拌均匀，再加入76.5g蒸馏水，继续搅拌均匀，得到第一混合液。

(2)将55g正硅酸乙酯溶解于75g乙醇中，将制得的正硅酸乙酯乙醇溶液加入第一混合液中，搅拌均匀，再加入185g质量浓度为30％的盐酸水溶液，继续搅拌2小时，于80℃恒温加热12h，得到改性剂溶胶；

(3)将129.5g粒径为300μm立方氮化硼用浓度为50％的氢氟酸在常温下酸洗处理4小时，用蒸馏水冲洗至中性，加入到改性剂溶胶中，于球磨机中球磨6h，得到凝胶；

(4)将凝胶于700℃的空气气氛下煅烧2h，冷却、粉碎后过筛选型，得到改性立方氮化硼磨料。

在投射电子显微镜TEM中检测实施例5制备的改性立方氮化硼磨料，该改性立方氮化硼表面生成了一层厚度为17μm的玻璃层，玻璃层致密且厚度均一。

实施例6

(1)将30g硝酸铝、8g硝酸钙、5g硝酸钠、2g硝酸锌混合均匀，加入到180g乙醇中，搅拌均匀，再加入54g蒸馏水，继续搅拌均匀，得到第一混合液。

(2)将55g正硅酸乙酯溶解于83g乙醇中，将制得的正硅酸乙酯乙醇溶液加入第一混合液中，搅拌均匀，再加入262g质量浓度为25％的盐酸水溶液，继续搅拌2小时，于70℃恒温加热12h，得到改性剂溶胶；

(3)将150g粒径为400μm立方氮化硼，用发烟浓硫酸在煮沸条件下处理30分钟，冲洗至中性后加入到改性剂溶胶中，于球磨机中球磨6h，得到凝胶；

(4)将凝胶于700℃的空气气氛下煅烧1.5h，冷却、粉碎后过筛选型，得到改性立方氮化硼磨料。

在投射电子显微镜TEM中检测实施例6制备的改性立方氮化硼磨料，该改性立方氮化硼表面生成了一层厚度为16μm的玻璃层，玻璃层致密且厚度均一。

实施例7

(1)将30g硝酸铝、8g硝酸钙、5g硝酸钠、2g硝酸锌混合均匀，加入到180g乙醇中，搅拌均匀，再加入54g蒸馏水，继续搅拌均匀，得到第一混合液。

(2)将55g正硅酸乙酯溶解于83g乙醇中，将制得的正硅酸乙酯乙醇溶液加入第一混合液中，搅拌均匀，再加入262g质量浓度为25％的盐酸水溶液，继续搅拌2小时，于70℃恒温加热12h，得到改性剂溶胶；

(3)将150g粒径为50μm立方氮化硼，加入到改性剂溶胶中，于球磨机中球磨6h，得到凝胶；

(4)将凝胶于700℃的空气气氛下煅烧1.5h，冷却、粉碎后过筛选型，得到改性立方氮化硼磨料。

在投射电子显微镜TEM中检测实施例7制备的改性立方氮化硼磨料，该改性立方氮化硼表面生成了一层厚度为18μm的玻璃层，玻璃层致密且厚度均一。

对比例1

(1)将55g正硅酸乙酯溶解于55g乙醇中，将制得的正硅酸乙酯乙醇溶液搅拌均匀，再加入220g质量浓度为20％的盐酸水溶液，继续搅拌2小时，于70℃恒温加热10h，得到改性剂溶胶；

(3)将114.2g粒径为100μm立方氮化硼用浓度为40％的氢氟酸在常温下酸洗处理3小时，用蒸馏水冲洗至中性，加入到改性剂溶胶中，于球磨机中球磨5h，得到凝胶；

(4)将凝胶于800℃的惰性气氛下煅烧1.5h，冷却、粉碎后过筛选型，得到改性立方氮化硼磨料。

在投射电子显微镜TEM中检测对比例1制备的改性立方氮化硼磨料，该改性立方氮化硼表面生成了一层厚度为5μm的二氧化硅层，二氧化硅致密且厚度均一；进一步通过X射线衍射分析可知，除了有立方氮化硼的衍射峰外，仅出现了二氧化硅。

对比例2

(1)将55g正硅酸乙酯溶解于55g乙醇中，将制得的正硅酸乙酯乙醇溶液搅拌均匀，再加入220g质量浓度为20％的盐酸水溶液，继续搅拌2小时，于70℃恒温加热10h，得到改性剂溶胶；

(3)将114.2g粒径为100μm立方氮化硼用浓度为40％的氢氟酸在常温下酸洗处理3小时，用蒸馏水冲洗至中性，加入到改性剂溶胶中，于球磨机中球磨5h，得到凝胶；

(4)将凝胶于600℃的空气气氛下煅烧1.5h，冷却、粉碎后过筛选型，得到改性立方氮化硼磨料。

在投射电子显微镜TEM中检测对比例2制备的改性立方氮化硼磨料，该改性立方氮化硼表面生成了一层厚度为4μm的二氧化硅层，二氧化硅致密且厚度均一；进一步通过X射线衍射分析可知，除了有立方氮化硼的衍射峰外，仅出现了二氧化硅。

对比例3

取30g硝酸铝、8g硝酸钙、5g硝酸钠、2g硝酸锌以及15.9g微米级二氧化硅混合均匀后再与150g粒径为100μm的立方氮化硼混合均匀，将混合后的粉末于700℃的空气气氛下煅烧1.5h，冷却、粉碎后过筛，制得改性立方氮化硼磨料。

为了进一步说明本发明的改性氮化硼磨料的效果，测定了实施例以及对比例制备的磨料以相同方法、相同磨料比例制备的磨具，并以实施例1制得的磨具为参考，将实施例1的磨料脱落率设定为1.00，使用寿命设定为1.00，测定其他实施例以及对比例相对实施例1的磨料相对脱落率和相对使用寿命，测定结果如表1所示。

表1磨具的磨料脱落率以及使用寿命

为了更进一步说明本发明的改性氮化硼磨料的效果，测定了实施例以及对比例的单颗粒抗压强度，测试结果如表2所示。

表2单粒抗压强度

编号	单粒抗压强度(MPa)
		实施例1	21.3
实施例2	19.8
		实施例3	24.4
实施例4	20.6
		实施例5	22.5
实施例6	23.2
		实施例7	21.7
对比例1	18.1
		对比例2	17.6
对比例3	16.3

从表1以及表2的测试结果可以得出，本发明制备的改性立方氮化硼磨料相对于对比例制备的改性立方氮化硼磨料，不仅降低了脱落率，而且延长了使用寿命，此外，还增强了抗压强度。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种改性立方氮化硼磨料的制备方法，其特征在于，所述改性立方氮化硼磨料由以下质量份数的原料制备而成：

55~60质量份的立方氮化硼以及40~45质量份的改性剂；

所述改性剂包括正硅酸乙酯以及金属盐；

所述正硅酸乙酯与所述金属盐的质量比为（55~65）：（28~51）；

所述金属盐包括以下质量份数的原料：

20~30质量份的硝酸铝、5~10质量份的硝酸钙、3~8质量份的硝酸钠以及0~3质量份的硝酸锌；

所述改性立方氮化硼磨料的制备方法包括以下步骤：

将金属盐与乙醇以及蒸馏水混合，制得第一混合液；

将正硅酸乙酯与乙醇混合，制得正硅酸乙酯乙醇溶液，将所述正硅酸乙酯乙醇溶液与所述第一混合液混合，制得第二混合液；

在所述第二混合液中加入氨水或无机酸，于70~80℃条件下加热10~12 h，制得改性剂溶胶；

将立方氮化硼磨粒加入到所述改性剂溶胶中，球磨5~6 h，制得凝胶；

将所述凝胶于600~700℃、空气气氛条件下煅烧1.5~2.0 h，冷却，制得所述改性立方氮化硼磨料；

所述立方氮化硼的粒径为10~500μm；

所述改性立方氮化硼磨料的包覆层为10~20 μm的玻璃层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述第二混合液加入无机酸的质量是所述正硅酸乙酯质量的1.0~1.2倍。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述正硅酸乙酯乙醇溶液中，所述正硅酸乙酯与所述乙醇的质量比为1:（1.0~2.0）。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述立方氮化硼磨粒为酸处理立方氮化硼磨粒。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述酸处理立方氮化硼磨粒是氢氟酸处理立方氮化硼，是将立方氮化硼磨粒用质量浓度为30%~50%的氢氟酸处理3~4 h，再用蒸馏水洗涤至中性制得的。

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