CN112375543A - 一种提高超硬材料磨料自锐性的方法 - Google Patents
一种提高超硬材料磨料自锐性的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112375543A CN112375543A CN202011280985.XA CN202011280985A CN112375543A CN 112375543 A CN112375543 A CN 112375543A CN 202011280985 A CN202011280985 A CN 202011280985A CN 112375543 A CN112375543 A CN 112375543A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cooling
- water
- self
- sharpening
- oil
- 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
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
本发明公开了一种超硬材料磨料自锐性的方法，包括以下步骤：一种提高超硬材料磨料自锐性的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)加热超硬材料磨料至550～800℃，保温1～3小时；(2)以水冷或油冷方式，将超硬材料磨料快速冷却，降温冷却速度快于500℃/20秒。(3)清洗烘干即得到自锐性超硬材料磨料。其中水冷所用冷却水为自来水、去离子水、冷却介质质量百分比浓度为1～15%的自来水或去离子水溶液中的一种；油冷所用冷却油由150N、250 N、350 N、400 N、500 N二类基础油中的一种或几种的组合物，外加二类基础油重量2～6%的低分子量680～3400的聚异丁烯配制而成。采用本发明所公开的方法处理超硬材料磨料，可提高磨料自锐性，缓解以此磨料所制备磨具，磨削工件时钝化现象的发生。
Description
技术领域
本发明涉及超硬材料技术领域，尤其是一种提高超硬材料磨料自锐性的方法。
背景技术
超硬材料主要是指金刚石和立方氮化硼。金刚石(Diamond）是世界上已知的最硬工业材料，它不仅具有硬度高、耐磨、热稳定性能好等特性，而且以其优秀的抗压强度、散热速率、传声速率、电流阻抗、防蚀能力、透光、低热胀率等物理性能，成为工业应用领域不可替代的新材料，现代工业和科学技术的瑰宝。立方氮化硼（Cubic Boron Nitride，缩称CBN）是硬度仅次于金刚石的超硬材料。它不但具有金刚石的许多优良特性，而且有更高的热稳定性和对铁族金属及其合金的化学惰性。金刚石和立方氮化硼硬度大的特性，使其作为磨料，直接或生产成超硬材料磨具，应用于玻璃、晶体材料、金属、磁性材料、工程陶瓷等材料的磨削加工，以及矿山、煤田、石油、天然气、页岩气的开采。
超硬磨料及材料磨具磨削过程中，希望磨料在磨削力的作用下，不断地破裂和脱落，暴露出新的切削刃口，从而长期保持磨具的锋利。这种特性，称之为“自锐性”。如果磨料或磨具自锐性变差，磨削效率下降，磨削阻力增大，引起振动、噪声并损伤加工工件表面质量，甚至直接在加工工件表面打滑，无法进行加工。
中国专利ZL201310663857.7公开了一种自锐性金刚石磨料及其制备方法，其步骤如下:先将金刚石磨料原料、金属粉末、粘结剂混合均匀并装入坩埚；装有混合料的坩埚放入管式炉，抽真空度至10～3Pa，加热至505～645℃的条件下保温1～8小时；冷却至室温，并用氧化性酸除去所得产物颗粒表面的非金刚石碳，即得到产品自锐性金刚石磨料。用此发明公开的方法所制备的金刚石粉，表面粗糙，拥有更多的磨削面角，当颗粒承受应力时，其脆性导致颗粒碎裂，从而产生新的尖锐切削刃具有很大的自锐性和韧性，在研磨和抛光过程中能适时自动剥落而显现出新的切削刃，既保证了加工的高精度、高效率也不会划伤工件。但此方法过于复杂，不便推广。
发明内容
本发明针对现有自锐性金刚石磨料制备方法过于复杂的问题，提供一种方法简单、效果明显的提升超硬材料自锐性的方法。
本发明所公开提高超硬材料磨料自锐性的方法，包括以下步骤：(1)加热超硬材料磨料至550～800℃，保温1～3小时；(2)以水冷或油冷方式，将超硬材料磨料快速冷却，降温冷却速度快于500℃/30秒；(3)清洗烘干即得到高自锐性超硬材料磨料。
本发明所公开的提高超硬材料磨料自锐性的方法，超硬材料磨料加热保温过程中，还包括抽真空、惰性气体保护或还原气氛保护，优选惰性气体保护。
本发明所公开的提高超硬材料磨料自锐性的方法，水冷为高温的超硬材料磨料快速分散于冷却水中，并急速降温。冷却水为自来水、去离子水、冷却介质质量百分比浓度为1～20%的自来水或去离子水溶液中的一种；所述水冷冷却水温度为室温至0℃。所述冷却介质为硝酸锌、氯化锌、硝酸钾、氯化钾、氯化锌、氯化钠、聚乙烯醇中的一种或几种的组合物。。
本发明所公开的提高超硬材料磨料自锐性的方法，所述油冷为高温的超硬材料磨料快速分散于冷却油中，并急速降温。所述冷却油由150N、250 N、350 N、400 N、500 N二类基础油中的一种或几种的组合物，外加二类基础油重量2～6%的低分子量680～3400的聚异丁烯配制而成；所述油冷冷却油温度为室温。
采用本发明所公开的方法处理超硬材料磨料，可提高磨料自锐性及切削力强，缓解抛光过程中钝化现象，从而延长抛光粉使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解为，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解为，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做出的各种改动或修改，这些等价形式仍属于本发明申请所附权利要求书限定的范围。
实施例1
本实施例步骤如下：
(1)将W14金刚石微粉80克装入坩埚中；(2) 坩埚置于箱式马弗炉中，抽真空保护，升温至600℃，灼烧2.5小时；(3)搅拌条件下，趁热将灼烧后的粉体，10秒钟内倒入1升温度为20℃、百分比浓度为5%的硝酸锌水溶液中，并在30秒分散均匀；(5) 静置、沉淀、固液分离，并将沉淀物用去离子水清洗，烘干得到自锐性金刚石微粉。
将本实施例处理所得W14自锐性金刚石微粉及没有处理的W14自锐性金刚石微粉分别按，铜78%、锡3%、银7%、锌3%外加W14金刚石微粉3%的配方配制混合料，并以400MPa的压力压制为φ12×3的试片，并于氢气保护下于700℃下烧结1小时制得磨片。
在转速2000r/min，压力0.4MPa下,以φ12×3的磨片磨削石英玻璃，以将本实施例处理所得W14自锐性金刚石微粉制作的磨片至终都能磨削石英玻璃，以没经过处理的W14金刚石微粉制着的磨片磨削石英玻璃3小时后，发现磨片在石英玻璃表面打滑。
实施例2
本实施例步骤如下：
(1)将W40金刚石微粉100克装入坩埚中；(2) 坩埚置于箱式马弗炉中升温至650℃，灼烧1.5小时；(3)搅拌条件下，趁热将灼烧后的粉体，15秒钟内倒入1升聚乙烯醇百分比浓度为1%、硝酸锌百分比浓度为4%的室温去离子水溶液中，并在30秒分散均匀；(5) 静置、沉淀、固液分离，并将沉淀物用去离子水清洗，烘干得到自锐性金刚石微粉。
将本实施例处理所得W40自锐性金刚石微粉及没有处理的W40金刚石微粉分别按，铜80%、银4%、锌3%外加W14金刚石微粉5%的配方配制混合料，并以400MPa的压力压制为φ12×3的试片，并于氢气保护下于720℃下烧结1小时制得磨片。
在转速2000r/min，压力0.5MPa下,以φ12×3的磨片磨削蓝宝石基片，以将本实施例处理所得W14自锐性金刚石微粉制作的磨片至终都能磨削蓝宝石基片，以没经过处理的W40金刚石微粉制着的磨片磨削蓝宝石基片1小时后，发现磨片在蓝宝石基片表面打滑。
实施例3
本实施例步骤如下：
(1)取325/400金刚石微粉100克装入坩埚中；(2) 坩埚置于箱式电阻炉中抽真空，升温至680℃，灼烧1小时；(3)搅拌条件下，趁热将灼烧后的粉体，10秒钟内倒入1升温度为室温、含600克分子量为1000的聚异丁烯的250N二类基础油中，并在30秒分散均匀；(5) 静置、沉淀、固液分离，并将沉淀物用去离子水清洗，烘干得到自锐性金刚石微粉。
将本实施例处理所得325/400自锐性金刚石微粉及没有处理的325/400金刚石微粉分别按，铜78%、锡3%、银7%、锌3%外加325/400金刚石微粉8%的配方配制混合料，并以400MPa的压力压制为φ12×3的试片，并于氢气保护下于700℃下烧结1小时制得磨片。
在转速2000r/min，压力0.4MPa下,以φ12×3的磨片磨削石英玻璃，以将本实施例处理所得325/400自锐性金刚石微粉制作的磨片至终都能磨削石英玻璃，以没经过处理的W14金刚石微粉制着的磨片磨削石英玻璃2小时后，发现磨片在石英玻璃表面打滑。
实施例4
本实施例步骤如下：
(1)将230/270立方氮化硼微粉90克装入坩埚中；(2) 坩埚置于箱式马弗炉中充氮气，升温至600℃，灼烧1.5小时；(3)搅拌条件下，趁热将灼烧后的粉体，10秒钟内倒入50升温度为20℃、去离子水溶液中，并在30秒分散均匀；(5) 静置、沉淀、固液分离，并将沉淀物用去离子水清洗，烘干得到自锐性立方氮化硼微粉。
将本实施例处理所得230/270自锐性立方氮化硼微粉及没有处理的230/270立方氮化硼微粉分别按，铜80%、银4%、锌3%外加W14金刚石微粉5%的配方配制混合料，并以400MPa的压力压制为φ12×3的试片，并于氢气保护下于720℃下烧结1小时制得磨片。
在转速2000r/min，压力0.5MPa下,以φ12×3的磨片磨削蓝宝石基片，以将本实施例处理所得230/270自锐性立方氮化硼微粉制作的磨片至终都能磨削蓝宝石基片，以没经过处理的230/270立方氮化硼微粉制着的磨片磨削蓝宝石基片2小时后，发现磨片在蓝宝石基片表面打滑。
由从实施例1至4可以看出，采用本发明所公开方法处理超硬材料磨料，可提高磨料自锐性，缓解以此磨料所制备磨具，磨削工件时钝化现象的发生。
Claims (7)
1.一种提高超硬材料磨料自锐性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)加热超硬材料磨料至550～800℃，保温1～3小时；(2)以水冷或油冷方式，将超硬材料磨料快速冷却，降温冷却速度快于500℃/30秒；(3)清洗烘干即得到自锐性超硬材料磨料。
2.根据权利要求1所述的一种提高超硬材料磨料自锐性的方法，其特征在于：超硬材料磨料加热保温过程中，还包括抽真空、惰性气体保护或还原气氛保护。
3.根据权利要求1所述的一种提高超硬材料磨料自锐性的方法，其特征在于：所述水冷为高温的超硬材料磨料快速分散于冷却水中，并急速降温。
4.根据权利要求1所述的一种提高超硬材料磨料自锐性的方法，其特征在于：所述油冷为高温的超硬材料磨料快速分散于冷却油中，并急速降温。
5.根据权利要求1所述的水冷，其特征在于：所述冷却水为自来水、去离子水、冷却介质质量百分比浓度为1～20%的自来水或去离子水溶液中的一种；所述水冷冷却水温度为室温至0℃。
6.根据权利要求1所述的油冷，其特征在于：所述冷却油由150N、250 N、350 N、400 N、500 N二类基础油中的一种或几种的组合物，外加二类基础油重量2～6%的低分子量680～3400的聚异丁烯配制而成；所述油冷冷却油温度为室温。
7.根据权利要求5所述的冷却水，其特征在于：所述冷却介质为硝酸锌、氯化锌、硝酸钾、氯化钾、氯化锌、氯化钠、聚乙烯醇中的一种或几种的组合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011280985.XA CN112375543A (zh) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | 一种提高超硬材料磨料自锐性的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011280985.XA CN112375543A (zh) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | 一种提高超硬材料磨料自锐性的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112375543A true CN112375543A (zh) | 2021-02-19 |
Family
ID=74584799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011280985.XA Pending CN112375543A (zh) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | 一种提高超硬材料磨料自锐性的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112375543A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2006112724A (ru) * | 2006-04-17 | 2007-11-10 | Алла Георгиевна Морозова (RU) | Способ получения электрокорунда с высоким содержанием тетрагональной модификации диоксида циркония |
| CN105500223A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-04-20 | 河南新源超硬材料有限公司 | 高速高效金刚石磨轮及其制备方法和使用方法 |
| CN107352983A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-11-17 | 连云港龙塔研磨材料有限公司 | 一种纳米陶瓷磨料的制备方法 |
| CN107971939A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-05-01 | 长沙理工大学 | 一种离散强化轮毂电镀超硬磨料砂轮的制备方法 |
| CN110315443A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-11 | 河南工业大学 | 一种金刚石磨具的制备方法 |
-
2020
- 2020-11-17 CN CN202011280985.XA patent/CN112375543A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2006112724A (ru) * | 2006-04-17 | 2007-11-10 | Алла Георгиевна Морозова (RU) | Способ получения электрокорунда с высоким содержанием тетрагональной модификации диоксида циркония |
| CN105500223A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-04-20 | 河南新源超硬材料有限公司 | 高速高效金刚石磨轮及其制备方法和使用方法 |
| CN107352983A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-11-17 | 连云港龙塔研磨材料有限公司 | 一种纳米陶瓷磨料的制备方法 |
| CN107971939A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-05-01 | 长沙理工大学 | 一种离散强化轮毂电镀超硬磨料砂轮的制备方法 |
| CN110315443A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-11 | 河南工业大学 | 一种金刚石磨具的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100224290B1 (ko) | 금속본드, 연삭도구 및 연삭방법 | |
| EP0374424B1 (en) | Silicon infiltrated porous polycrystalline diamond compacts and their fabrications | |
| JPH07100627B2 (ja) | 再焼結ホウ素リツチ多結晶立方晶窒化ホウ素およびその製造方法 | |
| CN107932347A (zh) | 一种金刚石砂轮及其制备方法 | |
| CN105833796A (zh) | 一种透明立方氮化硼—金刚石聚晶的制备方法 | |
| CN110981497A (zh) | 一种高导热高耐磨的氮化硅陶瓷及其制备方法和应用 | |
| CN107598156A (zh) | 金刚石烧结工具用胎体粉末 | |
| CN105731449A (zh) | 一种多孔泡沫金刚石的制备方法 | |
| CN112375543A (zh) | 一种提高超硬材料磨料自锐性的方法 | |
| WO2002014452A1 (fr) | Particules abrasives en diamant et procede de production desdites particules | |
| CN108527174A (zh) | 一种碳化硅衬底倒角用砂轮及其制备方法 | |
| JP6352174B2 (ja) | 炭化珪素単結晶インゴットの側面加工方法 | |
| CN113462358A (zh) | 一种超硬耐磨的聚合磨料生产工艺 | |
| CN107584439A (zh) | 一种纳米金刚石磨具的制备方法 | |
| CN109706452B (zh) | 一种高碳钢表面制备陶瓷涂层的方法 | |
| JP6374606B2 (ja) | ガラス被覆ｃｂｎ研磨材の作製方法 | |
| CN109868439B (zh) | 一种多毛刺金刚石及其制备方法 | |
| CN108972368A (zh) | 一种树脂结合剂超硬砂轮 | |
| JP2007502337A (ja) | ホウ素被覆された研磨剤 | |
| JP2015531317A (ja) | 研削中の微小破砕を特徴とする単結晶ダイヤモンド又はｃｂｎ | |
| CN110551483B (zh) | 制备立方氮化硼碳化钛复合磨料的方法 | |
| JP3513547B2 (ja) | 単結晶ダイヤモンド又はダイヤモンド焼結体研磨用砥石及び同研磨方法 | |
| CN103467101A (zh) | 一种稀土绿碳化硅及其用途和稀土绿碳化硅磨料磨具 | |
| RU2724221C2 (ru) | Способ восстановления изношенных деталей с поверхностью, шаржированной алмазными порошками | |
| CN111113272A (zh) | 一种金刚石砂轮刀 |
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 |
Application publication date: 20210219 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |