CN109571288A - 一种超硬磨料工具及其制备方法 - Google Patents

一种超硬磨料工具及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109571288A
CN109571288A CN201811561937.0A CN201811561937A CN109571288A CN 109571288 A CN109571288 A CN 109571288A CN 201811561937 A CN201811561937 A CN 201811561937A CN 109571288 A CN109571288 A CN 109571288A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hard abrasive
super
parts
sio
phenolic resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811561937.0A
Other languages
English (en)
Inventor
王福新
刘永波
徐瑞君
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Huarui Super Hard Tools Co Ltd
Original Assignee
Shandong Huarui Super Hard Tools Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Huarui Super Hard Tools Co Ltd filed Critical Shandong Huarui Super Hard Tools Co Ltd
Priority to CN201811561937.0A priority Critical patent/CN109571288A/zh
Publication of CN109571288A publication Critical patent/CN109571288A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/20—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
    • B24D3/28—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds
    • B24D3/285—Reaction products obtained from aldehydes or ketones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0009—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for using moulds or presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

本发明涉及磨料工具技术领域，具体涉及一种超硬磨料工具及其制备方法。本发明提供的超硬磨料工具包括以下质量份的制备原料：超硬磨粒100份，粒度为100～300目；酚醛树脂10～30份；SiO2稀释材料10～30份，粒度为150～250目；SiO2填充材料30～40份，粒度为50～80目。本发明提供的超硬磨料工具以超硬磨粒为基体，同时配合合适粒度和配比的SiO2稀释材料及SiO2填充材料，利用酚醛树脂将三者充分融合，能够保证超硬磨料工具具有较长的使用寿命，加工表面质量稳定。

Description

一种超硬磨料工具及其制备方法
技术领域
本发明涉及磨料工具技术领域，具体涉及一种超硬磨料工具及其制备方法。
背景技术
由金刚石、立方氮化硼等制备的超硬磨料工具被广泛应用于各类金属材料、石材、陶瓷、光学玻璃等的加工。目前生产中使用的超硬磨料工具一般是利用多层烧结或单层电镀工艺来制作，磨料只是被机械地包埋、镶嵌在结合层中，把持力不大，在使用过程中磨料容易过早脱落，使用寿命短且造成了磨料的浪费。
新一代超硬磨料工具是采用钎焊工艺制作而成，主要是借助高温钎焊时磨料、钎料和基体界面上发生的化学冶金作用(如熔解、浸润、扩散、化合等相互作用)，从而改善基体和钎料对磨料的把持强度。但是，金刚石、立方氮化硼等磨料与一般的金属、合金之间有很高的界面能，其表面不容易被熔化的金属或合金所浸润。因此，采用钎焊工艺制作而成的钎焊超硬磨料工具仍存在使用寿命短的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超硬磨料工具及其制备方法，本发明提供的超硬磨料工具使用寿命长。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种超硬磨料工具，包括以下质量份的制备原料：
超硬磨粒100份，粒度为100～300目；
酚醛树脂10～30份；
SiO2稀释材料10～30份，粒度为150～250目；
SiO2填充材料30～40份，粒度为50～80目。
优选地，所述超硬磨料工具包括以下质量份的制备原料：
超硬磨粒100份；
酚醛树脂15～25份；
SiO2稀释材料15～25份；
SiO2填充材料33～37份。
优选地，所述超硬磨粒包括天然金刚石、人造金刚石、立方氮化硼、硬质合金、碳化硅或三氧化二铝。
本发明提供了上述技术方案所述超硬磨料工具的制备方法，包括以下步骤：
将超硬磨粒、SiO2稀释材料与部分酚醛树脂混合后制粒，得到复合体；
将所述复合体、SiO2填充材料和剩余酚醛树脂混合后压制成型，得到超硬磨料工具。
优选地，所述部分酚醛树脂占酚醛树脂总质量的10～30％。
优选地，所述复合体的粒度为50～80目。
优选地，所述压制成型的压力为30～40MPa，温度为150～175℃。
本发明提供了一种超硬磨料工具，包括以下质量份的制备原料：超硬磨粒100份，粒度为100～300目；酚醛树脂10～30份；SiO2稀释材料10～30份，粒度为150～250目；SiO2填充材料30～40份，粒度为50～80目。本发明提供的超硬磨料工具以超硬磨粒为基体，同时配合合适粒度和配比的SiO2稀释材料及SiO2填充材料，利用酚醛树脂将三者充分融合，能够保证超硬磨料工具具有较长的使用寿命，加工表面质量稳定。
具体实施方式
本发明提供了一种超硬磨料工具，包括以下质量份的制备原料：
超硬磨粒100份，粒度为100～300目；
酚醛树脂10～30份；
SiO2稀释材料10～30份，粒度为150～250目；
SiO2填充材料30～40份，粒度为50～80目。
本发明提供的超硬磨料工具的制备原料包括超硬磨粒100份。在本发明中，所述超硬磨粒的粒度为100～300目，优选为100～200目；所述超硬磨粒优选包括天然金刚石、人造金刚石、立方氮化硼、硬质合金、碳化硅或三氧化二铝。
本发明提供的超硬磨料工具的制备原料包括酚醛树脂10～30份，优选为15～25份。在本发明中，所述酚醛树脂优选为热固性酚醛树脂。在本发明中，当采用热固性酚醛树脂制备所述超硬磨料工具时，制备原料优选还包括固化剂；本发明对于所述固化剂的种类和具体用量没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的种类和用量即可；在本发明的实施例中，具体采用六亚甲基四胺作为固化剂，所述固化剂的用量优选为酚醛树脂质量的6～15％。在本发明中，所述酚醛树脂机械强度高、化学稳定性好，且具有优异的耐热性、耐磨性等，能够与超硬磨粒、SiO2稀释材料和SiO2填充材料充分融合，有效提高超硬磨料工具的使用寿命。
本发明提供的超硬磨料工具的制备原料包括SiO2稀释材料10～30份，优选为15～25份；粒度为150～250目，优选为150～200目。
本发明提供的超硬磨料工具的制备原料包括SiO2填充材料30～40份，优选为30～35份；粒度为50～80目，优选为50～70目。
本发明采用SiO2颗粒作为稀释材料和填充材料，机械强度高、化学稳定性好，采用上述配比和粒度的SiO2颗粒，配合上述配比和粒度的超硬磨粒，有助于提高超硬磨料工具的使用寿命。
本发明提供了上述技术方案所述超硬磨料工具的制备方法，包括以下步骤：
将超硬磨粒、SiO2稀释材料与部分酚醛树脂混合后制粒，得到复合体；
将所述复合体、SiO2填充材料和剩余酚醛树脂混合后压制成型，得到超硬磨料工具。
本发明将超硬磨粒、SiO2稀释材料与部分酚醛树脂混合后制粒，得到复合体。在本发明中，所述部分酚醛树脂优选占酚醛树脂总质量的10～30％，更优选为15～25％。本发明对于所述超硬磨粒、SiO2稀释材料与部分酚醛树脂混合的方式没有特殊的限定，能够保证物料充分混合即可。
在本发明中，当制备原料中包括固化剂时，本发明优选将超硬磨粒、SiO2稀释材料、部分酚醛树脂与部分固化剂混合后制粒，得到复合体。在本发明中，所述部分固化剂的用量优选为所述部分酚醛树脂质量的6～15％。
本发明对于所述制粒的具体操作方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的制粒方法、使最终所得复合体的粒度为50～80目即可。在本发明中，在制粒过程中，通过酚醛树脂将所述超硬磨粒和SiO2稀释材料粘结在一起，形成的复合体中超硬磨粒和SiO2稀释材料均匀分布，有利于通过后续与SiO2填充材料进一步融合从而制备得到具有较长使用寿命的超硬磨料工具。
得到复合体后，将所述复合体、SiO2填充材料和剩余酚醛树脂混合后压制成型，得到超硬磨料工具。本发明对于所述复合体与SiO2填充材料和剩余酚醛树脂的混合方式没有特殊的限定，能够保证物料充分混合即可。
在本发明中，当制备原料中包括固化剂时，本发明优选将所述复合体、SiO2填充材料、剩余酚醛树脂和剩余固化剂混合后压制成型，得到超硬磨料工具。
在本发明中，所述压制成型的压力优选为30～40MPa，更优选为30～35MPa；温度优选为150～175℃，更优选为150～160℃。本发明通过压制成型，利用酚醛树脂实现复合体与SiO2填充材料的充分融合，有利于改善超硬磨料工具的使用寿命。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将100质量份超硬磨粒(人造金刚石，粒度为100～200目)、10质量份SiO2颗粒(粒度为150～200目)、2质量份酚醛树脂与0.3质量份六亚甲基四胺混合后制粒，得到复合体(粒度为50～80目)；
将所述复合体与18质量份酚醛树脂、2.7质量份六亚甲基四胺、30质量份SiO2颗粒(粒度为50～80目)混合，在30MPa、150℃条件下，将所得混合料进行压制成型，得到超硬磨料工具。
对实施例1制备的超硬磨料工具进行性能测试，并在相同测试条件下与普通钎焊超硬磨料工具(采用铜基焊料，成分为铜-锡-钛)进行比较，结果显示，本实施例提供的超硬磨料工具的使用寿命为普通钎焊超硬磨料工具使用寿命的1.2倍。
实施例2
将100质量份超硬磨粒(人造金刚石，粒度为100～200目)、30质量份SiO2颗粒(粒度为150～250目)、9质量份酚醛树脂与0.9质量份六亚甲基四胺混合后制粒，得到复合体(粒度为50～80目)；
将所述复合体与21质量份酚醛树脂、2.1质量份六亚甲基四胺、35质量份SiO2颗粒(粒度为50～80目)混合，在35MPa、160℃条件下，将所得混合料进行压制成型，得到超硬磨料工具。
对实施例2制备的超硬磨料工具进行性能测试，并在相同测试条件下与普通钎焊超硬磨料工具(采用铜基焊料，成分为铜-锡-钛)进行比较，结果显示，本实施例提供的超硬磨料工具的使用寿命为普通钎焊超硬磨料工具使用寿命的1.3倍。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种超硬磨料工具，包括以下质量份的制备原料：
超硬磨粒100份，粒度为100～300目；
酚醛树脂10～30份；
SiO2稀释材料10～30份，粒度为150～250目；
SiO2填充材料30～40份，粒度为50～80目。
2.根据权利要求1所述的超硬磨料工具，其特征在于，包括以下质量份的制备原料：
超硬磨粒100份；
酚醛树脂15～25份；
SiO2稀释材料15～25份；
SiO2填充材料33～37份。
3.根据权利要求1或2所述的超硬磨料工具，其特征在于，所述超硬磨粒包括天然金刚石、人造金刚石、立方氮化硼、硬质合金、碳化硅或三氧化二铝。
4.权利要求1～3任一项所述超硬磨料工具的制备方法，包括以下步骤：
将超硬磨粒、SiO2稀释材料与部分酚醛树脂混合后制粒，得到复合体；
将所述复合体、SiO2填充材料和剩余酚醛树脂混合后压制成型，得到超硬磨料工具。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述部分酚醛树脂占酚醛树脂总质量的10～30％。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述复合体的粒度为50～80目。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述压制成型的压力为30～40MPa，温度为150～175℃。
CN201811561937.0A 2018-12-20 2018-12-20 一种超硬磨料工具及其制备方法 Pending CN109571288A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811561937.0A CN109571288A (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种超硬磨料工具及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811561937.0A CN109571288A (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种超硬磨料工具及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109571288A true CN109571288A (zh) 2019-04-05

Family

ID=65930188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811561937.0A Pending CN109571288A (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种超硬磨料工具及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109571288A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030110706A1 (en) * 2001-08-02 2003-06-19 3M Innovative Properties Company Abrasive particles and methods of making and using the same
CN102059659A (zh) * 2009-11-13 2011-05-18 沈阳中科超硬磨具磨削研究所 一种树脂cbn端面磨砂轮磨料层配方体系
CN104440610A (zh) * 2014-11-14 2015-03-25 河南新源超硬材料有限公司 高精度滚筒式树脂结合剂金刚石砂轮及其制备方法
CN106799685A (zh) * 2017-01-25 2017-06-06 蓝思科技（长沙）有限公司 一种金刚石磨料磨具
CN108161781A (zh) * 2017-12-19 2018-06-15 南京航空航天大学 一种新型多层钎焊超硬磨料工具的制备方法
JP2018094713A (ja) * 2016-12-07 2018-06-21 マイクロ ケミカル コリア カンパニー リミテッド 研磨パッド及びその製造方法
CN207900963U (zh) * 2018-02-08 2018-09-25 江苏新砺河磨具科技有限公司 一种钢轨打磨专用钎焊cbn磨料结块复合砂轮

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030110706A1 (en) * 2001-08-02 2003-06-19 3M Innovative Properties Company Abrasive particles and methods of making and using the same
CN102059659A (zh) * 2009-11-13 2011-05-18 沈阳中科超硬磨具磨削研究所 一种树脂cbn端面磨砂轮磨料层配方体系
CN104440610A (zh) * 2014-11-14 2015-03-25 河南新源超硬材料有限公司 高精度滚筒式树脂结合剂金刚石砂轮及其制备方法
JP2018094713A (ja) * 2016-12-07 2018-06-21 マイクロ ケミカル コリア カンパニー リミテッド 研磨パッド及びその製造方法
CN106799685A (zh) * 2017-01-25 2017-06-06 蓝思科技（长沙）有限公司 一种金刚石磨料磨具
CN108161781A (zh) * 2017-12-19 2018-06-15 南京航空航天大学 一种新型多层钎焊超硬磨料工具的制备方法
CN207900963U (zh) * 2018-02-08 2018-09-25 江苏新砺河磨具科技有限公司 一种钢轨打磨专用钎焊cbn磨料结块复合砂轮

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王秦生: "《金刚石烧结制品》", 30 November 2000 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106737255B (zh) 一种陶瓷结合剂、陶瓷结合剂磨盘及其制备方法
CN104875132B (zh) 钎焊超硬磨料工具的制备方法及钎焊超硬磨料工具
CN106956223B (zh) 一种金属结合剂及其金刚石磨具与金刚石磨具制备方法
CN103692371A (zh) 一种金属陶瓷结合剂金刚石砂轮及其制备方法
CN108161781A (zh) 一种新型多层钎焊超硬磨料工具的制备方法
CN105538174A (zh) 一种砂轮块及其制备方法，抛光砂轮
CN101434827A (zh) 一种含陶瓷颗粒的磨料及其制备方法和应用
CN103100977B (zh) 一种高强度的金刚石砂轮修整笔的制备方法
CN102001053A (zh) 陶瓷空心球复合结合剂立方氮化硼砂轮工作层及其制造方法
CN104117676B (zh) 稀土改性钨基结合剂金刚石磨头、其制造方法及稀土改性钨基结合剂
CN108527176A (zh) 一种新型金刚石工具的生产方法
CN109848426A (zh) 金刚石套料钻制备方法及金刚石套料钻材质
CN104802099B (zh) 一种具有大容屑腔的磨块、其制备方法及应用
CN101870092A (zh) 用于加工水晶的磨盘及其制作方法
CN104669128B (zh) 一种无机与有机复合结合剂的超硬磨具
CN107042475B (zh) 一种万向节球道磨用纳米陶瓷结合剂cBN砂轮
CN104440598A (zh) 一种复合结合剂金刚石磨轮及其制作方法
CN104175237B (zh) 稀土改性钨基结合剂金刚石磨轮及其制造方法
CN100446928C (zh) 金刚石布拉磨具及其生产方法
CN101824968A (zh) 一种新型孕镶钎焊金刚石钻头
CN109986475A (zh) 一种青铜基金刚石砂轮片的加工方法
CN109571288A (zh) 一种超硬磨料工具及其制备方法
CN205326393U (zh) 一种新型界面生长型含硼金刚石复合片
CN105903972B (zh) 一种金刚石复合片及其制备方法
CN110125827A (zh) 一种新型金刚石工具的生产工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190405