CN112917399A - 陶瓷结合剂及其制备方法和应用 - Google Patents

陶瓷结合剂及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112917399A
CN112917399A CN202110258715.7A CN202110258715A CN112917399A CN 112917399 A CN112917399 A CN 112917399A CN 202110258715 A CN202110258715 A CN 202110258715A CN 112917399 A CN112917399 A CN 112917399A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
grinding wheel
ceramic
cbn
ceramic bond
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
CN202110258715.7A
Other languages
English (en)
Inventor
曹霞
李洪杰
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.)
Henan Jielida Superhard Products Co ltd
Original Assignee
Henan Jielida Superhard Products 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 Henan Jielida Superhard Products Co ltd filed Critical Henan Jielida Superhard Products Co ltd
Priority to CN202110258715.7A priority Critical patent/CN112917399A/zh
Publication of CN112917399A publication Critical patent/CN112917399A/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
    • B24D3/04—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 inorganic
    • B24D3/06—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 inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
    • B24D3/10—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 inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements for porous or cellular structure, e.g. for use with diamonds as abrasives
    • 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
    • B24D3/342—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 incorporated in the bonding agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/10—Forming beads
    • C03B19/1005—Forming solid beads
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C12/00—Powdered glass; Bead compositions

Abstract

本发明提供了一种陶瓷结合剂及其制备方法和应用，涉及陶瓷结合剂的技术领域。本发明提供的陶瓷结合剂，主要由特定比例的SiO2、Al2O3、H3BO3、Na2CO3、Li2CO3、ZrO2和氮化物组成，所述氮化物包括Si3N4。本发明陶瓷结合剂的各个原料间相互配合，具有良好的机械强度、磨削性能和结合力，用于砂轮的制备，能够缓解陶瓷结合剂因脆性较高而导致其制备得到的砂轮强度低、韧性差和使用寿命短的技术问题。本发明提供的陶瓷结合剂的制备方法简单，成本低。本发明提供的CBN砂轮，该砂轮强度高，韧性好，使用寿命长，结合剂用量少。

Description

陶瓷结合剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及陶瓷结合剂的技术领域，尤其是涉及一种陶瓷结合剂及其制备方法和应用。
背景技术
传统磨具的制备通常采用具有适当硬度和组织结构的结合剂把磨粒固结成型成所要求的形状、尺寸。一般所使用的结合剂大致可分为：陶瓷结合剂、树脂结合剂、橡胶结合剂、金属、电镀等结合剂。用这些结合剂可分别制成具有不同硬度和组织结构的磨具。其中陶瓷结合剂可用于制造刚玉、碳化硅、金刚石和立方氮化硼等磨具。
对于陶瓷结合剂磨具而言，磨粒的选择、陶瓷结合剂的选配、以及气孔的控制是保证其优良性能的三要素，通常这三要素可在较宽的范围内进行选择。
陶瓷结合剂是脆性较大的玻璃质结合剂，在加工过程中易破碎，其制备得到的磨具整形性及修整性良好，无论是选用磨床还是车床，均可比较方便地对其进行整形和修整。因此，在磨具加工过程中，因磨具自锐性好，不易引起堵塞，能保持良好的锋利度。但同时，由于陶瓷结合剂脆性较高，故应用于高强度、高韧性磨具中时表现出一定的不足，制造得到的砂轮在厚度上存在一定限制，制造厚度0.5mm的砂轮则存在很大困难，并且还有砂轮使用寿命短等性能上的缺点。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种陶瓷结合剂，该结合剂具有良好的机械强度和磨削性能，以缓解陶瓷结合剂因脆性较高而导致其制备得到的砂轮强度低、韧性差和使用寿命短的技术问题。
本发明的第二目的在于提供一种陶瓷结合剂的制备方法，该制备方法简单，成本低。
本发明的第三目的在于提供一种陶瓷结合剂在砂轮制备中的应用。
本发明的第四目的在于提供一种CBN砂轮，该砂轮强度高，韧性好，使用寿命长，结合剂用量少。
本发明的第五目的在于提供一种CBN砂轮的制备方法，该制备方法成本低。
本发明的第六目的在于提供一种CBN砂轮在压缩机偏心部中的应用。
为了解决上述技术问题，特采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种陶瓷结合剂，包括按重量份数计的如下组分：
SiO2 38～60份、Al2O3 4～15份、H3BO3 25～52份、Na2CO3 15～23份、Li2CO3 5～18份、ZrO2 3～10份和氮化物5～20份；
所述氮化物包括Si3N4。
作为进一步技术方案，所述氮化物还包括AlN、TiN或BN中的至少一种。
作为进一步技术方案，所述陶瓷结合剂包括按重量份数计的如下组分：SiO2 40～50份、Al2O3 6～10份、H3BO3 30～45份、Na2CO3 16～20份、Li2CO3 6～15份、ZrO2 3～10份和氮化物4～16份；
所述氮化物包括Si3N4；
优选地，所述陶瓷结合剂包括按重量份数计的如下组分：SiO2 42份、Al2O3 8份、H3BO3 38份、Na2CO3 18份、Li2CO3 8份、ZrO2 4份、AlN 4份、TiN 3份、BN 3份和Si3N4 3份。
第二方面，本发明提供了一种陶瓷结合剂的制备方法，包括以下步骤：
将配方量的物料粉碎混匀，然后依次进行冶炼、淬取、干燥、球磨和过筛步骤，制备得到陶瓷结合剂；
优选地，所述冶炼的温度为1350～1400℃，优选为1380℃；
优选地，所述冶炼的时间为30～50min，优选为40min；
优选地，所述干燥的温度为100～140℃，优选为140℃；
优选地，所述干燥的时间为7～10h，优选为8h；
优选地，所述球磨的料球比为1:1.5～2.5，优选为1:2；
优选地，所述球磨的时间为64～96h，优选为72h；
优选地，采用球磨机实现所述的球磨，球磨机的装机容量为70％～80％，优选为75％；
优选地，所述过筛的筛网目数为270～325目，优选为300目。
作为进一步技术方案，所述陶瓷结合剂的粒径为38～48μm。
第三方面，本发明提供了一种陶瓷结合剂在砂轮制备中的应用；
优选地，所述的砂轮包括CBN砂轮、金刚石砂轮、SG砂轮或刚玉磨具砂轮。
第四方面，本发明提供了一种CBN砂轮，包括陶瓷结合剂；
优选地，所述CBN砂轮还包括白刚玉磨料WA和糊精液。
作为进一步技术方案，所述CBN砂轮包括按重量份数计的如下组分：CBN磨料65～75份、白刚玉磨料WA 8～9份、陶瓷结合剂15～20份和糊精液3～5份；
优选地，所述CBN砂轮包括按重量份数计的如下组分：CBN磨料70份、白刚玉磨料WA8.5份、陶瓷结合剂17.5份和糊精液4份。
第五方面，本发明提供了一种CBN砂轮的制备方法，包括以下步骤：
首先将配方量的CBN磨料、陶瓷结合剂、白刚玉磨料WA和糊精液混匀，经成型后干燥，再进行烧结，制备得到所述CBN砂轮；
优选地，所述混匀的时间为10～30min，优选为20min；
优选地，所述成型得到的CBN砂轮密度为2.2～2.5g/cm3；
优选地，所述干燥的方法为加热干燥，所述加热干燥的升温速率为18～22℃/h，优选为20℃/h；
优选地，所述加热干燥的温度为130-150℃，优选为140℃；
优选地，所述加热干燥的保温时间为1.8-2.2h，优选为2h；
优选地，所述烧结的升温速率为55-65℃/h，优选为60℃/h；
优选地，所述烧结的温度为800-900℃，优选为850℃；
优选地，所述烧结的时间为1.8-2.2h，优选为2h。
第六方面，本发明提供了一种CBN砂轮在压缩机偏心部中的应用；
优选地，所述的压缩机偏心部为冰箱压缩机偏心部。
与现有技术相比，本发明提供的陶瓷结合剂及其制备方法和应用具有如下有益效果：
本发明提供的陶瓷结合剂，主要由特定比例的SiO2、Al2O3、H3BO3、Na2CO3、Li2CO3、ZrO2和氮化物组成，所述氮化物包括Si3N4。本发明陶瓷结合剂的各个原料间相互配合，具有良好的机械强度、磨削性能和结合力，用于砂轮的制备，能够缓解陶瓷结合剂因脆性较高而导致其制备得到的砂轮强度低、韧性差和使用寿命短的技术问题。本发明提供的陶瓷结合剂的制备方法简单，成本低。
本发明提供的CBN砂轮，该砂轮强度高，韧性好，使用寿命长，结合剂用量少。本发明提供的CBN砂轮的制备方法，该制备方法成本低。
具体实施方式
下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。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。未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
第一方面，本发明提供了一种陶瓷结合剂，包括按重量份数计的如下组分：
SiO2 38～60份、Al2O3 4～15份、H3BO3 25～52份、Na2CO3 15～23份、Li2CO3 5～18份、ZrO2 3～10份和氮化物5～20份；
在本发明中SiO2按重量份数计典型但非限制性的为38份、40份、42份、44份、46份、48份、50份、52份、54份、56份、58份或60份；Al2O3按重量份数计典型但非限制性的为4份、6份、8份、10份、12份、14份或15份；H3BO3按重量份数计典型但非限制性的为25份、30份、35份、40份、45份、50份或52份；Na2CO3按重量份数计典型但非限制性的为15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份或23份；Li2CO3按重量份数计典型但非限制性的为5份、7份、9份、11份、13份、15份、17份或18份。
在本发明中，特定比例ZrO2和氮化物能够与其他组分相互配合，提高陶瓷结合剂的机械强度和磨削性能，进而提高使用本陶瓷结合剂制备得到的砂轮的强度、韧性以及使用寿命。
ZrO2按重量份数计典型但非限制性的为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份。氮化物包括但不限于Si3N4，或者本领域技术人员所熟知的其他能够用于陶瓷结合剂的其他氮化物。氮化物按重量份数计典型但非限制性的为5份、6份、8份、10份、12份、14份、16份、18份或20份。
本发明陶瓷结合剂选用特定比例的SiO2、Al2O3、H3BO3、Na2CO3、Li2CO3、ZrO2和氮化物作为原料，各个原料间相互配合，本发明陶瓷结合剂具有良好的机械强度、磨削性能和结合力，用于砂轮的制备，能够缓解陶瓷结合剂因脆性较高而导致其制备得到的砂轮强度低、韧性差和使用寿命短的技术问题。
作为进一步技术方案，所述氮化物还包括但不限于AlN、TiN或BN中的至少一种。
作为进一步技术方案，所述陶瓷结合剂包括按重量份数计的如下组分：SiO2 40～50份、Al2O3 6～10份、H3BO3 30～45份、Na2CO3 16～20份、Li2CO36～15份、ZrO2 3～10份和氮化物4～16份；
所述氮化物包括Si3N4。
通过对陶瓷结合剂各原料组分比例的进一步优化和调整，使得陶瓷结合剂的机械强度、磨削性能和结合力更好。
优选地，所述陶瓷结合剂包括按重量份数计的如下组分：SiO2 42份、Al2O3 8份、H3BO3 38份、Na2CO3 18份、Li2CO3 8份、ZrO2 4份、AlN 4份、TiN 3份、BN 3份和Si3N4 3份。
通过对陶瓷结合剂各原料组分的进一步优化和调整，进一步提高陶瓷结合剂的机械强度、磨削性能和结合力。
第二方面，本发明提供了一种陶瓷结合剂的制备方法，包括以下步骤：
将配方量的物料粉碎混匀，然后依次进行冶炼、淬取、干燥、球磨和过筛步骤，制备得到陶瓷结合剂。
在本发明中，首先将配方量的原料粉碎并混合均匀，然后对混合原料进行冶炼和淬火得到玻璃料，再去除玻璃料中的水分，经过球磨和过筛操作后，即制备得到具有特定粒径大小的陶瓷结合剂。
优选地，所述冶炼的温度为1350～1400℃，例如可以为，但不限于1350℃、1360℃、1370℃、1380℃、1390℃或1400℃，优选为1380℃；
优选地，所述冶炼的时间为30～50min，例如可以为，但不限于30min、34min、38min、42min、46min或50min，优选为40min；
优选地，所述干燥的温度为100～140℃，例如可以为，但不限于100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃或140℃，优选为140℃；
优选地，所述干燥的时间为7～10h，例如可以为，但不限于7h、8h、9h或10h，优选为8h；
优选地，所述球磨的料球比为1:1.5～2.5，例如可以为，但不限于1:1.5、1:1.7、1:1.9、1:2.1、1:2.3或1:2.5，优选为1:2；
优选地，所述球磨的时间为64～96h，例如可以为，但不限于64h、68h、72h、76h、80h、88h,或96h，优选为72h；
优选地，采用球磨机实现所述的球磨，球磨机的装机容量为70％～80％，例如可以为，但不限于70％、72％、74％、76％、78％或80％，优选为75％；
优选地，所述过筛的筛网目数为270～325目，优选为300目。
通过对陶瓷结合剂制备工艺条件的进一步优化和调整，使得制备得到的陶瓷结合剂的机械强度和磨削性能良好。
作为进一步技术方案，所述陶瓷结合剂的粒径为38～48μm。此粒径下的陶瓷结合剂机械强度和磨削性能良好，结合力强。
第三方面，本发明提供了一种陶瓷结合剂在砂轮制备中的应用。
本发明提供的陶瓷结合剂具有良好的机械强度、磨削性能和结合力，能够用于制备砂轮。
优选地，所述的砂轮包括但不限于CBN砂轮、金刚石砂轮、SG砂轮或刚玉磨具砂轮，或者本领域技术人员所熟知的其他砂轮。
第四方面，本发明提供了一种CBN砂轮，包括陶瓷结合剂。
优选地，所述CBN砂轮还包括但不限于白刚玉磨料WA和糊精液，或者本领域技术人员所熟知的其他能够用于制备CBN砂轮的材料。
作为进一步技术方案，所述CBN砂轮包括按重量份数计的如下组分：CBN磨料65～75份、白刚玉磨料WA 8～9份、陶瓷结合剂15～20份和糊精液3～5份。
在本发明中，CBN磨料按重量份数计典型但非限制性的为65份、67份、69份、71份、73份或75份；白刚玉磨料WA按重量份数计典型但非限制性的为8份、8.2份、8.4份、8.6份、8.8份或9份；陶瓷结合剂按重量份数计典型但非限制性的为15份、16份、17份、18份、19份或20份；糊精液按重量份数计典型但非限制性的为3份、3.5份、4份、4.5份或5份。
优选地，所述CBN砂轮包括按重量份数计的如下组分：CBN磨料70份、白刚玉磨料WA8.5份、陶瓷结合剂17.5份和糊精液4份。
通过对CBN砂轮各原料比例的进一步优化和调整，进一步提高CBN砂轮的强度和韧性，延长砂轮的使用寿命。
第五方面，本发明提供了一种CBN砂轮的制备方法，包括以下步骤：
首先将配方量的CBN磨料、陶瓷结合剂、白刚玉磨料WA和糊精液混匀，经成型后干燥，再进行烧结，制备得到所述CBN砂轮。
优选地，所述混匀的时间为10～30min，例如可以为，但不限于10min、15min、20min、25min,或30min，优选为20min；
优选地，所述成型得到的CBN砂轮密度为2.2～2.5g/cm3；
优选地，所述干燥的方法为加热干燥，所述加热干燥的升温速率为18～22℃/h，例如可以为，但不限于18℃/h、19℃/h、20℃/h、21℃/h或22℃/h，优选为20℃/h；
优选地，所述加热干燥的温度为130-150℃，例如可以为，但不限于130℃、134℃、138℃、142℃、146℃或150℃，优选为140℃；
优选地，所述加热干燥的保温时间为1.8-2.2h，例如可以为，但不限于1.8h、1.9h、2h、2.1h或2.2h，优选为2h；
优选地，所述烧结的升温速率为55-65℃/h，例如可以为，但不限于55℃/h、57℃/h、59℃/h、61℃/h、63℃/h或65℃/h，优选为60℃/h；
优选地，所述烧结的温度为800-900℃，例如可以为，但不限于800℃、820℃、840℃、860℃、880℃或900℃，优选为850℃；
优选地，所述烧结的时间为1.8-2.2h，例如可以为，但不限于1.8h、1.9h、2h、2.1h或2.2h，优选为2h。
通过对CBN砂轮的制备工艺操作条件的进一步优化和调整，进一步提高CBN砂轮的强度、韧性和使用寿命。相较于其他方法制备得到的CBN砂轮，本发明的结合剂用量更少。
第六方面，本发明提供了一种CBN砂轮在压缩机偏心部中的应用。
本发明提供的CBN砂轮具有良好的强度和韧性，能够用于压缩机偏心部。
优选地，所述的压缩机偏心部为冰箱压缩机偏心部。
下面通过具体的实施例和对比例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
实施例1
一种陶瓷结合剂，包括如下组分：SiO2 420g、Al2O3 80g、H3BO3 380g、Na2CO3 180g、Li2CO3 80g、ZrO2 40g、AlN 40g、TiN 30g、BN 30g和Si3N4 30g。
其制备方法如下：
(1)混料，按比例称取上述各物料后，在球磨机中球磨混匀，2h后过筛300目筛；
(2)冶炼，将步骤(1)中混合均匀的物料倒入坩埚中，放入高温炉冶炼至1380℃，保温40分钟后取出倒入水中得到玻璃料；
(3)干燥，将步骤(2)冶炼的玻璃料在140℃条件下保温8h，而后自由冷却至室温；
(4)球磨，将步骤(3)中干燥后的玻璃料同刚玉瓷球一起放入球磨机进行球磨，球磨的料球比为1:2，装机容量为75％，球磨时间为72h；
(5)过筛，将步骤(4)中球磨好的玻璃料过300目筛网，即制备得到陶瓷结合剂。
实施例2
与实施例1的区别在于，原料组成为：SiO2 380g、Al2O3 40g、H3BO3 250g、Na2CO3150g、Li2CO3 50g、ZrO2 30g和Si3N4 50g。
实施例3
与实施例1的区别在于，原料组成为：SiO2 600g、Al2O3 150g、H3BO3 520g、Na2CO3230g、Li2CO3 180g、ZrO2 100g和Si3N4 200g。
实施例4
与实施例1的区别在于，原料组成不含AlN、TiN和BN，且Si3N4的添加量为130g。
实施例5
一种CBN砂轮，包括如下组分：CBN磨料7000g、白刚玉磨料WA 850g、实施例1提供的陶瓷结合剂1750g和糊精液400g。
其制备方法如下：
(1)混料，首先将CBN磨料、白刚玉磨料WA与糊精液搅拌混合研磨均匀，研磨搅拌30min，然后加入陶瓷结合剂和糊精粉充分搅拌、混合均匀。
(2)成型，将步骤(1)中混合料在模具中压制成型，成型后CBN砂轮密度在2.5～2.2g/cm3，砂轮规格为：14A1 250*25*20*6*20 CBN140 V200 80米/秒；
(3)干燥，将步骤(2)成型的CBN砂轮在烘箱中进行干燥，升温速率控制在20℃/h，从室温升至140℃，保温2h，然后自由冷却至室温；
(4)烧结，将步骤(3)中干燥后的CBN砂轮在高温炉中进行烧结，升温速率控制在60℃/h，从室温升至850℃，保温2h，保温结束后自由冷却至室温即制备得到CBN砂轮。
对比例1
一种现有的陶瓷结合剂。
试验例1
将实施例5和对比例1的砂轮分别作为冰箱压缩机偏心部砂轮使用，具体性能测试结果如表1所示：
表1实施例5和对比例1的砂轮的性能测试结果
检测项目 真圆度(μm) 直线度(μm) 粗糙度(μm) 平均寿命(件/片)
技术要求 2.5 1.5 Rz2.0 15万
实施例5 0.9～1.8 0.8～1.5 Rz0.92～1.65 21.2万
对比例1 0.8～1.6 0.9～1.5 Rz1.25～1.72 15.6万
从上述实际使用性能结果可以看出，本发明所提供的陶瓷结合剂所制作的陶瓷CBN砂轮不仅能满足相应的技术要求，而且相较于现有技术所制备的砂轮，其结合剂使用量更少，结合力更强，砂轮寿命大幅度提高，体现出较好的技术效果，能够一定程度降低企业的生产成本，具有较好的推广应用价值。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种陶瓷结合剂，其特征在于，包括按重量份数计的如下组分：
SiO2 38～60份、Al2O3 4～15份、H3BO3 25～52份、Na2CO3 15～23份、Li2CO3 5～18份、ZrO2 3～10份和氮化物5～20份；
所述氮化物包括Si3N4。
2.根据权利要求1所述的陶瓷结合剂，其特征在于，所述氮化物还包括AlN、TiN或BN中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的陶瓷结合剂，其特征在于，所述陶瓷结合剂包括按重量份数计的如下组分：SiO2 40～50份、Al2O3 6～10份、H3BO3 30～45份、Na2CO3 16～20份、Li2CO3 6～15份、ZrO2 3～10份和氮化物4～16份；
所述氮化物包括Si3N4；
优选地，所述陶瓷结合剂包括按重量份数计的如下组分：SiO2 42份、Al2O3 8份、H3BO338份、Na2CO3 18份、Li2CO3 8份、ZrO2 4份、AlN 4份、TiN 3份、BN 3份和Si3N4 3份。
4.权利要求1-3任一项所述的陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将配方量的物料粉碎混匀，然后依次进行冶炼、淬取、干燥、球磨和过筛步骤，制备得到陶瓷结合剂；
优选地，所述冶炼的温度为1350～1400℃，优选为1380℃；
优选地，所述冶炼的时间为30～50min，优选为40min；
优选地，所述干燥的温度为100～140℃，优选为140℃；
优选地，所述干燥的时间为7～10h，优选为8h；
优选地，所述球磨的料球比为1:1.5～2.5，优选为1:2；
优选地，所述球磨的时间为64～96h，优选为72h；
优选地，采用球磨机实现所述的球磨，球磨机的装机容量为70％～80％，优选为75％；
优选地，所述过筛的筛网目数为270～325目，优选为300目。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷结合剂的粒径为38～48μm。
6.根据权利要求1-3任一项所述的陶瓷结合剂或采用权利要求4或5所述的制备方法制备得到的陶瓷结合剂在砂轮制备中的应用；
优选地，所述的砂轮包括CBN砂轮、金刚石砂轮、SG砂轮或刚玉磨具砂轮。
7.一种CBN砂轮，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的陶瓷结合剂或采用权利要求4或5所述的制备方法制备得到的陶瓷结合剂；
优选地，所述CBN砂轮还包括白刚玉磨料WA和糊精液。
8.根据权利要求7所述的CBN砂轮，其特征在于，所述CBN砂轮包括按重量份数计的如下组分：CBN磨料65～75份、白刚玉磨料WA8～9份、陶瓷结合剂15～20份和糊精液3～5份；
优选地，所述CBN砂轮包括按重量份数计的如下组分：CBN磨料70份、白刚玉磨料WA8.5份、陶瓷结合剂17.5份和糊精液4份。
9.权利要求8所述的CBN砂轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先将配方量的CBN磨料、陶瓷结合剂、白刚玉磨料WA和糊精液混匀，经成型后干燥，再进行烧结，制备得到所述CBN砂轮；
优选地，所述混匀的时间为10～30min，优选为20min；
优选地，所述成型得到的CBN砂轮密度为2.2～2.5g/cm3；
优选地，所述干燥的方法为加热干燥，所述加热干燥的升温速率为18～22℃/h，优选为20℃/h；
优选地，所述加热干燥的温度为130-150℃，优选为140℃；
优选地，所述加热干燥的保温时间为1.8-2.2h，优选为2h；
优选地，所述烧结的升温速率为55-65℃/h，优选为60℃/h；
优选地，所述烧结的温度为800-900℃，优选为850℃；
优选地，所述烧结的时间为1.8-2.2h，优选为2h。
10.权利要求7或8所述的CBN砂轮或采用权利要求9所述的制备方法制备得到的CBN砂轮在压缩机偏心部中的应用；
优选地，所述的压缩机偏心部为冰箱压缩机偏心部。
CN202110258715.7A 2021-03-10 2021-03-10 陶瓷结合剂及其制备方法和应用 Pending CN112917399A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110258715.7A CN112917399A (zh) 2021-03-10 2021-03-10 陶瓷结合剂及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110258715.7A CN112917399A (zh) 2021-03-10 2021-03-10 陶瓷结合剂及其制备方法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112917399A true CN112917399A (zh) 2021-06-08

Family

ID=76172281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110258715.7A Pending CN112917399A (zh) 2021-03-10 2021-03-10 陶瓷结合剂及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112917399A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101037325A (zh) * 2007-03-27 2007-09-19 天津瑞祺超硬材料磨具有限公司 立方氮化硼砂轮陶瓷结合剂
JP2014018880A (ja) * 2012-07-13 2014-02-03 Toyoda Van Moppes Ltd ビトリファイドボンド砥石
CN104742030A (zh) * 2015-04-13 2015-07-01 深圳市常兴技术股份有限公司 一种砂轮及其制造方法
CN105150122A (zh) * 2015-06-19 2015-12-16 白鸽磨料磨具有限公司 一种陶瓷结合剂及其制备方法
CN106145956A (zh) * 2015-08-25 2016-11-23 洛阳新巨能高热技术有限公司 一种增韧聚晶立方氮化硼的制备方法
CN107474796A (zh) * 2017-07-27 2017-12-15 郑州威源新材料有限公司 一种氮化物改性氧化铝磨料及其生产工艺
CN109465757A (zh) * 2018-10-31 2019-03-15 广东奔朗新材料股份有限公司 一种陶瓷结合剂及其制备方法与在cbn砂轮中的应用
CN110509194A (zh) * 2019-09-04 2019-11-29 河南工业大学 一种磨具用低温陶瓷金属复合结合剂及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101037325A (zh) * 2007-03-27 2007-09-19 天津瑞祺超硬材料磨具有限公司 立方氮化硼砂轮陶瓷结合剂
JP2014018880A (ja) * 2012-07-13 2014-02-03 Toyoda Van Moppes Ltd ビトリファイドボンド砥石
CN104742030A (zh) * 2015-04-13 2015-07-01 深圳市常兴技术股份有限公司 一种砂轮及其制造方法
CN105150122A (zh) * 2015-06-19 2015-12-16 白鸽磨料磨具有限公司 一种陶瓷结合剂及其制备方法
CN106145956A (zh) * 2015-08-25 2016-11-23 洛阳新巨能高热技术有限公司 一种增韧聚晶立方氮化硼的制备方法
CN107474796A (zh) * 2017-07-27 2017-12-15 郑州威源新材料有限公司 一种氮化物改性氧化铝磨料及其生产工艺
CN109465757A (zh) * 2018-10-31 2019-03-15 广东奔朗新材料股份有限公司 一种陶瓷结合剂及其制备方法与在cbn砂轮中的应用
CN110509194A (zh) * 2019-09-04 2019-11-29 河南工业大学 一种磨具用低温陶瓷金属复合结合剂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
侯永改 等: "《超硬材料工程》", 31 August 2009 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101935219B (zh) 一种高效碳化硅刚玉稀土陶瓷复合砂轮及其制造方法
CN101824575B (zh) 一种超细晶WC/Co系硬质合金及其制备方法
CN102363578B (zh) 一种陶瓷结合剂磨钢球砂轮
CN104526584A (zh) 树脂陶瓷结合剂金刚石砂轮
CN110453112B (zh) 一种高性能复合材料磨头及其制备方法
JPH04269171A (ja) ガラス接着された研削物体の製造方法
CN103204663A (zh) 一种用固体废渣制备的人造石
CN104669129A (zh) 一种陶瓷镀钛cbn砂轮及其制备方法
CN108165855B (zh) 一种结合剂、聚晶立方氮化硼复合片及其制备方法
CN110653373B (zh) 一种多孔金刚石磨具用胎体材料及制备方法
CN113788680B (zh) 一种纳米陶瓷结合剂cBN气孔砂轮及其制备方法
CN112756613B (zh) 高强高硬陶瓷加工用砂轮及其制备方法
CN112917399A (zh) 陶瓷结合剂及其制备方法和应用
CN113894710B (zh) 一种陶瓷结合剂磨具
JPH05295352A (ja) Ａｌ２Ｏ３複合セラミック研摩材料、工具材料及びその製法
CN109176330B (zh) 一种砂轮用添加剂及其制备方法、砂轮及其制备方法
CN112476244A (zh) 一种超硬磨具修整工具及其制备方法
CN115056148B (zh) 一种陶瓷复合砂轮及其制造方法
CN115256250B (zh) 一种用于切割厚砖的金刚石陶瓷磨削刀具及其制备方法
CN103465347A (zh) 一种研磨设备中碳化硅研磨桶的制造方法
CN112091834A (zh) 一种陶瓷结合剂大气孔砂轮及其制备方法
CN111716257B (zh) 一种磨料、磨砂轮及其制备方法
CN109351979B (zh) 一种WCoB-B4C陶瓷基复合材料的制备方法
CN116141213A (zh) 一种磨直线导轨的大气孔砂轮及其制备方法
CN114454099A (zh) 一种钛合金磨削用高效砂轮及其制备工艺

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: 20210608