CN115070626B - 一种超精密磨削砂轮及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种超精密磨削砂轮及其制造方法；所述超精密磨削砂轮包括砂轮本体以及砂轮基体，砂轮本体的原料包括金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末以及造孔剂，造孔剂占所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的2wt％‑35wt％；金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末包括：以重量百分比计，金刚石磨料20％‑60％，复合陶瓷粘结剂40％‑80％；其中，复合陶瓷粘结剂包括陶瓷粘结剂I 50wt％‑80wt％和陶瓷粘结剂II 20wt％‑50wt％。本发明的砂轮可应用于PCBN刀具、PCD刀具等工件的超精密磨削加工，该砂轮加工后的工件表面质量较好，没有明显划痕、暗裂，磨削效率高，并且具有较长的使用寿命。

Description

一种超精密磨削砂轮及其制造方法
技术领域
本发明属于金刚石砂轮技术领域，尤其涉及一种超精密磨削砂轮及其制造方法。
背景技术
超精密加工是一个系统工程，包括被加工材料、超精密机床、超精密磨削砂轮、超精密加工工艺等，只有超精密加工中的每一个环节都达到使用要求才能加工出超精密工件。其中，超精密磨削砂轮是能否加工出超精密工件的关键零部件之一。
陶瓷结合剂金刚石砂轮由于高的加工效率，优异的表面加工质量和加工精度而逐渐引起人们的广泛关注，其中，金刚石具备硬度高、耐磨性强以及导热性好等特性，可以实现对脆性材料的磨削加工，因此使得陶瓷结合剂金刚石砂轮成为超精密磨削砂轮的理想磨具之一。目前，用于超精密磨削砂轮中的金刚石多为超细粒度，使得金刚石非常容易团聚，进而影响陶瓷结合剂金刚石砂轮的使用性能。
发明内容
针对现有技术存在的不足及缺陷，本发明旨在提供一种超精密磨削砂轮及其制造方法。本发明的砂轮可应用于PCBN刀具、PCD刀具、珠宝、单晶硅、蓝宝石、碳化硅等工件的超精密磨削加工，该砂轮加工后的工件表面质量较好，没有明显划痕、暗裂，磨削效率高，并且具有较长的使用寿命。
本发明第一方面提供了一种超精密磨削砂轮，采用如下的技术方案：
一种超精密磨削砂轮，包括砂轮本体以及砂轮基体，所述砂轮本体的原料包括金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末以及造孔剂，所述造孔剂占所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的2wt％-35wt％(比如5wt％、8wt％、10wt％、15wt％、20wt％、30wt％)；所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末包括：以重量百分比计，金刚石磨料20％-60％(比如30％、40％、45％、50％、55％、58％)，复合陶瓷粘结剂40％-80％(比如42％、45％、50％、55％、60％、70％)；其中，复合陶瓷粘结剂包括陶瓷粘结剂I 50wt％-80wt％(比如55wt％、60wt％、65wt％、70wt％、75wt％、78wt％)和陶瓷粘结剂II 20wt％-50wt％(比如22wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％)；所述陶瓷粘结剂I经熔融-淬水法制得；所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的制备方法包括：将金刚石磨料、陶瓷粘结剂I分散到所述陶瓷粘结剂II的溶胶液中，进行凝胶化处理、老化处理及干燥处理，之后再进行球磨处理、过筛处理、煅烧处理得到金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末。
通过将金刚石磨料、陶瓷粘结剂I与陶瓷粘结剂II的溶胶液进行混溶，使得二者均匀分散在陶瓷粘结剂II的溶胶液中，进而通过陶瓷粘结剂II的溶胶凝胶化过程将金刚石在液态中的分散状态保留下来，相比于金刚石分散于固相的陶瓷粘结剂，本发明利用将金刚石首先分散于液相体系，再通过后续的凝胶化、老化、干燥过程将这种金刚石分散于液相的状态保留在金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末中，进而减小了金刚石发生团聚的可能性。
进一步地，本发明的金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末包括经熔融-淬水法制得的陶瓷粘结剂I与陶瓷粘结剂II+金刚石磨料，相比与将陶瓷粘结剂I+金刚石磨料机械混合形成的混合粉末，本发明的混合粉末中，一方面金刚石能够均匀分散在复合陶瓷粘结剂中，另一方面若使用陶瓷粘结剂I+金刚石磨料机械混合形成的混合粉末在后续的压制成型中制得的圆环砂轮和节块砂轮都存在高达30-40％的收缩，难以控制其精度；因此，本发明中包含金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的超精密磨削砂轮，可应用于超精密磨削加工，经该砂轮加工后的工件表面质量较好，没有明显划痕、暗裂。
此外，相比于只将金刚石磨料分散在陶瓷粘结剂II的溶胶液中，本发明选择熔融-淬水法制得的粘结剂I+溶胶凝胶法制得的陶瓷粘结剂II的两种粘结剂，能够进一步节约成本，本发明的两种陶瓷粘结II在热膨胀系数等性能上存在一致性，二者能够形成性能均一的复合材料，增强了复合陶瓷粘结剂对于金刚石的把持力，同时金刚石能够均匀分散在复合材料中，使得本发明中包含金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的超精密磨削砂轮的磨削效率高，使用寿命长。
在上述超精密磨削砂轮中，作为一种优选实施方式，所述砂轮本体的原料还包括临时粘结剂，所述临时粘结剂占所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的1wt％-3wt％(比如1.2wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、2.7wt％、2.9wt％)，所述临时粘结剂为树脂液、石蜡、糊精中的一种或多种。
本发明中在砂轮本体的原料中加入临时粘结剂的目的在于，使金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末与造孔剂在混料之后更好地压制成型，在后续烧结过程中，临时粘结剂与造孔剂均会在在空气作用下挥发完全，造孔剂形成的气孔则会弥散分布在砂轮本体中，此时砂轮本体中包括均匀分散的超细粒度金刚石磨料相和复合陶瓷结合剂相，还包括弥散于该砂轮本体中的气孔。
在上述超精密磨削砂轮中，作为一种优选实施方式，所述金刚石磨料的粒径为0.1-50μm(比如0.5μm、5μm、10μm、15μm、25μm、40μm)；所述复合陶瓷粘结剂的粒径为3-30μm(比如5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、28μm)；所述造孔剂的粒径为3-500μm(比如5μm、10μm、50μm、100μm、200μm、400μm)。
本发明中若金刚石磨料的粒度太小，则相应起不到磨削的作用，没有利用价值，若金刚石磨料的粒度太大，则不适用于超精密磨削加工。在上述超精密磨削砂轮中，作为一种优选实施方式，所述陶瓷粘结剂I由以下重量百分比的原料经熔融-淬水法制得：Al2O3:5-15％(比如6％、7％、8％、9％、10％、12％)，Na2CO3:3-15％(比如6％、7％、8％、9％、10％、12％)，SiO2:50-70％(比如52％、55％、60％、62％、65％、67％)，H3BO3:5-20％(比如6％、9％、11％、13％、15％、17％)；优选地，所述陶瓷粘结剂II按重量百分比包括以下原料：Al(NO3)3·9H2O:20-30％(比如22％、23％、24％、25％、26％、27％)，NaNO3:10-15％(比如11％、12％、12.5％、13％、14％、14.5％)，TEOS(正硅酸乙酯):10-15％(比如11％、12％、12.5％、13％、14％、14.5％)，H3BO3:50-60％(比如52％、54％、55％、56％、57％、59％)。
在上述超精密磨削砂轮中，作为一种优选实施方式，所述陶瓷粘结剂II的溶胶液中还包括：分散剂、螯合剂、催化剂；所述陶瓷粘结剂II的溶胶液的溶剂为水和/或乙醇；更优选地，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、吐温80、吐温60、钛酸乙酯、十六烷基氯化铵、聚乙烯醇中的一种或几种；更优选地，所述螯合剂为乙酰丙酮；更优选地，所述催化剂为硝酸。
在上述超精密磨削砂轮中，作为一种优选实施方式，在所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的制备方法中，首先将金刚石磨料分散于乙醇中，然后向其中加入陶瓷粘结剂I、十二烷基苯磺酸钠搅拌实现混合均匀，再向其中加入正硅酸乙酯(TEOS)搅拌实现混合均匀；之后向其中加入硝酸溶液调节pH为4，加入乙酰丙酮和聚乙烯醇并搅拌至溶液澄清作为A液；将九水合硝酸铝、硼酸、硝酸钠溶解于去离子水和乙醇的混合溶液中并搅拌作为B液；最后将B液缓慢滴加入到A液中搅拌实现混合均匀，进行凝胶化处理、老化处理及干燥处理，之后再进行球磨处理、过筛处理、煅烧处理得到金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末；其中，A液和B液中除了金刚石磨料和陶瓷粘结剂I外组成了所述陶瓷粘结剂II的溶胶液；优选地，所述十二烷基苯磺酸钠的质量为所述金刚石磨料质量的1％-2％(比如1.2％、1.3％、1.5％、1.7％、1.9％)；优选地，所述乙酰丙酮的质量为所述A液质量的1％-2％(比如1.2％、1.3％、1.5％、1.7％、1.9％)；优选地，所述聚乙烯醇的质量为所述A液质量的1％-2％(比如1.2％、1.3％、1.5％、1.7％、1.9％)。
本发明中通过将金刚石磨料分散于乙醇中，然后向其中加入阴离子表面活性剂即十二烷基苯磺酸钠来进一步分散金刚石磨料；之后通过将金刚石磨料、陶瓷粘结剂分散于正硅酸乙酯中来实现金刚石完全分散于硅溶胶中；最后将B液缓慢加入到A液中，使得硅溶胶发生水解进行凝胶化得到干凝胶；本发明通过将B液缓慢加入到A液中从而控制反应速率进而实现混合均匀。
在上述超精密磨削砂轮中，作为一种优选实施方式，所述造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯缩丁醛(PVB)、碳球中的一种或几种。
在上述超精密磨削砂轮中，作为一种优选实施方式，所述砂轮本体的形状为圆环或节块；优选地，所述圆环砂轮本体的外径为3-500mm(比如5mm、10mm、50mm、100mm、200mm、400mm)，高度为2-20mm(比如5mm、7mm、9mm、13mm、15mm、18mm)；优选地，所述节块砂轮本体的高度为2-20mm(比如5mm、7mm、9mm、13mm、15mm、18mm)；所述砂轮基体的材质为不锈钢或铝合金。
在上述超精密磨削砂轮中，作为一种优选实施方式，所述超精密磨削砂轮的弯曲强度值为30-80MPa(比如40MPa、45MPa、50MPa、60MPa、70MPa)，耐火度为550-900℃(比如600℃、700℃、800℃、850℃)。
本发明第二方面提供一种超精密磨削砂轮的制造方法，包括：
陶瓷粘结剂I的制备步骤：将原料进行混料处理、熔炼处理、急冷处理、球磨处理及过筛处理得到陶瓷粘结剂I；所述原料按照重量百分比计包括：Al2O3:5-15％(比如6％、7％、8％、9％、10％、12％)，Na2CO3:3-15％(比如6％、7％、8％、9％、10％、12％)，SiO2:50-70％(比如52％、55％、60％、62％、65％、67％)，H3BO3:5-20％(比如6％、9％、11％、13％、15％、17％)；
金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的制备步骤：将金刚石磨料、陶瓷粘结剂I分散到所述陶瓷粘结剂II的溶胶液中，进行凝胶化处理、老化处理及干燥处理，之后再进行球磨处理、过筛处理、煅烧处理得到金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末；
砂轮本体的制备步骤：将上述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末、临时粘结剂、造孔剂进行混料处理，然后进行成型处理、烧结处理得到砂轮本体；
超精密磨削砂轮的制备步骤：将上述砂轮本体粘接在砂轮基体上，然后在平面磨床、外圆磨床上进行修整得到超精密磨削砂轮。
在上述超精密磨削砂轮的制造方法中，作为一种优选实施方式，在所述陶瓷粘结剂I的制备步骤中，所述熔炼处理的熔炼温度为1350-1600℃(比如1400℃、1450℃、1500℃、1550℃)，熔炼时间为1h-3h(比如1.2h、1.5h、2h、2.5h)；所述急冷处理为将经熔炼后得到的液体在冷水中进行冷却；所述球磨处理的转速为400-600rad/min(比如420rad/min、450rad/min、500rad/min、550rad/min)，球磨时间300-500min(比如320min、350min、400min、450min)；所述过筛处理为过200#筛子，取筛下物。
在上述超精密磨削砂轮的制造方法中，作为一种优选实施方式，在所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的制备步骤中，所述凝胶化处理为在60-80℃(比如65℃、68℃、70℃、75℃)，200-400rad/min(比如220rad/min、250rad/min、300rad/min、350rad/min)下进行搅拌至完全凝胶化；所述老化处理的条件为在室温下(20-30℃)放置12h-36h(比如15h、18h、25h、30h)；所述干燥处理的条件为在120-300℃(比如150℃、200℃、250℃、280℃)干燥4-20h(比如5h、10h、15h、18h)；所述球磨处理的转速为300-500rad/min(比如320rad/min、350rad/min、400rad/min、450rad/min)，球磨时间为4-6h(比如4.2h、4.5h、5h、5.5h)；所述过筛处理为过200#筛子，取筛下物；所述煅烧处理为550-600℃(比如560℃、570℃、580℃、590℃)条件下，煅烧6-8h(比如6.2h、6.5h、6.8h、7h)。
在上述超精密磨削砂轮的制造方法中，作为一种优选实施方式，在所述砂轮本体的制备步骤中，所述混料处理于三维混料机内进行；所述成型处理采用四柱液压机加压，钢模装料的方式进行压制得到压坯，压制沿压坯的高度方向进行，压制压力为100-500Kg/cm2(比如200Kg/cm2、300Kg/cm2、400Kg/cm2)，压坯高度为所述砂轮本体高度的1.1-1.3(比如1.15、1.2、1.25)倍；所述烧结处理在空气气氛下进行，烧结温度为500-800℃(比如560℃、600℃、700℃、750℃)，烧结时间为180-500min(比如200min、250min、300min、400min)。
本发明与现有技术相比，具有如下积极效果：
实现难加工材料的超精密加工，增强复合陶瓷结合剂与金刚石磨料的把持力，使得实现金刚石磨料在复合陶瓷粘结剂中均匀分散，从而提高砂轮本体的使用寿命，进而增加加工工件的寿命。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的圆环砂轮本体的结构示意图；
图2为本发明实施例2制得的节块砂轮本体的结构示意图；
图3为本发明实施例1制得的圆环砂轮本体的SEM图(10μm)；
图4为本发明实施例1制得的圆环砂轮本体的SEM图(100μm)。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够实践和再现。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下述实施例中的试验方法中，如无特殊说明，均为常规方法，可按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。以下实施例中所述的原料均可从公开商业途径获得，本发明中实施例中造孔剂为PMMA，其粒径为3～500μm；临时粘结剂为石蜡，砂轮基体的材质为不锈钢。
实施例1一种超精密磨削砂轮的制备方法(实施例1中原料各组分的重量百分比参见表1)，包括：
(1)陶瓷粘结剂I的制备步骤：按照表1所示的重量百分比的原料配制后于三维混料机中进行混料处理，混料时间为1h，然后将上述混料放置于熔炼炉内在1350～1600℃条件下熔炼2h，之后将熔炼后的液体倾倒进冷水中进行冷却，再在球磨机内进行球磨处理，球磨转速400rad/min，球磨时间400min，后在200#的筛子下进行过筛，取筛下物即制得陶瓷粘结剂I。
(2)金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的制备步骤：a、称取金刚石磨料置于装有100mL无水乙醇试剂的烧杯中进行超声搅拌分散，超声时间为30min，超声频率为40KHz，搅拌速度为300rad/min，打开金刚石磨料的软团聚；b、将上述步骤(1)制得的陶瓷粘结剂I、十二烷基苯磺酸钠(其质量为金刚石磨料质量的1％)加入到上述烧杯中并搅拌1h；c、将正硅酸乙酯(TEOS)加入到上述烧杯中并搅拌3h实现混合均匀；d、将硝酸溶液作为催化剂加入上述烧杯中用于将溶液pH调整为4，加入乙酰丙酮(其质量为A液质量的1％)和聚乙烯醇(其质量为A液质量的1％)分别作为螯合剂和分散剂添加至上述溶液中并搅拌至溶液澄清作为A液备用；f、将九水合硝酸铝、硼酸、硝酸钠溶解于去离子水和无水乙醇的混合溶液中并采用磁力搅拌器在300rad/min的转速下将混合液搅拌1h作为B液备用；g、将B液缓慢滴加入在300rad/min转速条件下搅拌的A液中混合均匀，将均匀混合的溶液在温度为70℃，转速为300rad/min的条件下搅拌至完全凝胶化；h、将上述凝胶于室温下放置24h进行老化处理，随后在180℃的烘箱中进行干燥20h；i、将干燥后的玻璃料采用全方位行星式球磨机在300rad/min的条件下球磨4h，并用200#的筛子进行过筛，取筛下物；j、将筛下物于马弗炉中在550℃下煅烧6h即制得金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末。
(3)砂轮本体的制备步骤：将上述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末、临时粘结剂、造孔剂在三维混料机中进行混料处理，混料时间为1-2h；然后将上述混料采用四柱液压机加压，钢模装料的方式进行压制得到压坯，压制沿压坯的高度方向进行，压制压力为100-500Kg/cm2，压坯高度为所述砂轮本体高度的1.1-1.3倍；之后将上述压坯在马弗炉内进行烧结处理，烧结温度为700℃，烧结时间为180-500min，得到圆环砂轮本体，外径为150-200mm，高度为5-10mm；(其结构示意图参见图1)，上述步骤中原料的加入量参见表1。
超精密磨削砂轮的制备步骤：将上述圆环砂轮本体粘接在砂轮基体上，然后在平面磨床、外圆磨床上进行修整得到超精密磨削砂轮。
表1为实施例1中原料各组分的重量百分比
实施例2
实施例2中金刚石牌号为M2.5/5(其粒度为2.5-5μm)，复合陶瓷粘结剂中陶瓷粘结剂I 50wt％和陶瓷粘结剂II 50wt％；制得多个节块砂轮本体，其节块砂轮本体的高度为5～10mm(其结构示意图参见图2)；其余均与实施例1相同。
实施例3
实施例3中金刚石牌号为M0.5/1.5(其粒度为0.5-1.5μm)，复合陶瓷粘结剂中陶瓷粘结剂I(熔融-淬水法制备得到)80wt％和陶瓷粘结剂II 20wt％；得到圆环砂轮本体，外径为150-200mm，高度为5-10mm；(其结构示意图参见图1)；其余均与实施例1相同。
对比例1
对比例1中金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末为M0.5/1.5(其粒度为0.5-1.5μm)金刚石磨料(30wt％)+陶瓷粘结剂I(70wt％)，其中，按照上述质量百分比称取金刚石磨料和陶瓷粘结剂I于全方位行星式球磨机在300rad/min的条件下球磨4h，并用200#的筛子进行过筛，取筛下物，即为金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末，其余均与实施例1相同(陶瓷粘结剂I的制备也与实施例1相同)。
对比例2
对比例2中金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末为M2.5/5(其粒度为2.5-5μm)金刚石磨料(30wt％)+陶瓷粘结剂I(70wt％)，其中，按照上述质量百分比称取金刚石磨料和陶瓷粘结剂I与全方位行星式球磨机在300rad/min的条件下球磨4h，并用200#的筛子进行过筛，取筛下物，即为金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末，其余均与实施例2相同(陶瓷粘结剂I的制备也与实施例2相同)。
性能测试
将本发明实施例1-3和对比例1-2制得的超精密磨削砂轮进行耐火度测试(参照GB/T 7322-2017耐火材料耐火度试样方法)，进行弯曲强度测试(参照GB/T 232-2010金属材料弯曲试验方法)，进行磨耗比测试(JB3235-83人造金刚石烧结体磨耗比测定方法)具体测试结果参照表2。
弯曲强度/MPa 耐火度/℃ 磨耗比
实施例1 50 700 1000
实施例2 70 700 2000
实施例3 50 700 1100
对比例1 30 800 550
对比例2 35 700 1250
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种超精密磨削砂轮，其特征在于，包括砂轮本体以及砂轮基体，所述砂轮本体的原料包括金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末以及造孔剂，所述造孔剂占所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的2wt%-35wt%；所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末包括：以重量百分比计，金刚石磨料20%-60%，复合陶瓷粘结剂40%-80%；其中，复合陶瓷粘结剂包括陶瓷粘结剂I50wt%-80wt%和陶瓷粘结剂II 20wt%-50wt%；所述陶瓷粘结剂I经熔融-淬水法制得；所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的制备方法包括：将金刚石磨料、陶瓷粘结剂I分散到所述陶瓷粘结剂II的溶胶液中，进行凝胶化处理、老化处理及干燥处理，之后再进行球磨处理、过筛处理、煅烧处理得到金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末；
所述砂轮本体的原料还包括临时粘结剂，所述临时粘结剂占所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的1wt%-3wt%，所述临时粘结剂为树脂液、石蜡、糊精中的一种或多种；所述金刚石磨料的粒径为0.1-50μm；所述复合陶瓷粘结剂的粒径为3-30μm；所述造孔剂的粒径为3-500μm，所述造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乙烯缩丁醛、碳球中的一种或几种；
所述陶瓷粘结剂I由以下重量百分比的原料经熔融-淬水法制得：Al2O3:5-15%，Na2CO3:3-15%，SiO2:50-70%，H3BO3:5-20%；所述陶瓷粘结剂II按重量百分比包括以下原料：Al(NO3)3·9H2O:20-30%，NaNO3:10-15%，TEOS:10-15%，H3BO3: 50-60%；
所述陶瓷粘结剂II的溶胶液中还包括：分散剂、螯合剂、催化剂；所述陶瓷粘结剂II的溶胶液的溶剂为水和/或乙醇；所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、吐温80、吐温60、钛酸乙酯、十六烷基氯化铵、聚乙烯醇中的一种或几种；所述螯合剂为乙酰丙酮；所述催化剂为硝酸；
在所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的制备方法中，首先将金刚石磨料分散于乙醇中，然后向其中加入陶瓷粘结剂I、十二烷基苯磺酸钠搅拌实现混合均匀，再向其中加入正硅酸乙酯搅拌实现混合均匀；之后向其中加入硝酸溶液调节pH为4，加入乙酰丙酮和聚乙烯醇并搅拌至溶液澄清作为A液；将九水合硝酸铝、硼酸、硝酸钠溶解于去离子水和乙醇的混合溶液中并搅拌作为B液；最后将B液缓慢滴加入到A液中搅拌实现混合均匀，进行凝胶化处理、老化处理及干燥处理，之后再进行球磨处理、过筛处理、煅烧处理得到金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末；其中，A液和B液中除了金刚石磨料和陶瓷粘结剂I外组成了所述陶瓷粘结剂II的溶胶液；所述十二烷基苯磺酸钠的质量为所述金刚石磨料质量的1%-2%；所述乙酰丙酮的质量为所述A液质量的1%-2%；所述聚乙烯醇的质量为所述A液质量的1%-2%。
2.根据权利要求1所述的超精密磨削砂轮，其特征在于，所述砂轮本体的形状为圆环或节块；圆环砂轮本体的外径为3-500mm，高度为2-20mm；节块砂轮本体的高度为2-20mm；所述砂轮基体的材质为不锈钢或铝合金；所述超精密磨削砂轮的弯曲强度值为30-80MPa，耐火度为550-900℃。
3.一种如权利要求1-2中任一项所述的超精密磨削砂轮的制造方法，其特征在于，包括：
陶瓷粘结剂I的制备步骤：将原料进行混料处理、熔炼处理、急冷处理、球磨处理及过筛处理得到陶瓷粘结剂I；所述原料按照重量百分比计包括：Al2O3:5-15%，Na2CO3:3-15%，SiO2:50-70%，H3BO3:5-20%；
金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的制备步骤：将金刚石磨料、陶瓷粘结剂I分散到所述陶瓷粘结剂II的溶胶液中，进行凝胶化处理、老化处理及干燥处理，之后再进行球磨处理、过筛处理、煅烧处理得到金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末；
砂轮本体的制备步骤：将所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末、临时粘结剂、造孔剂进行混料处理，然后进行成型处理、烧结处理得到砂轮本体；
超精密磨削砂轮的制备步骤：将所述砂轮本体粘接在砂轮基体上，然后在平面磨床、外圆磨床上进行修整得到超精密磨削砂轮。
4.根据权利要求3所述的超精密磨削砂轮的制造方法，其特征在于，在所述陶瓷粘结剂I的制备步骤中，所述熔炼处理的熔炼温度为1350-1600℃，熔炼时间为1h-3h；所述急冷处理为将经熔炼后得到的液体在冷水中进行冷却；所述球磨处理的转速为400-600 rad/min，球磨时间300-500min；所述过筛处理为过200#筛子，取筛下物。
5.根据权利要求4所述的超精密磨削砂轮的制造方法，其特征在于，在所述金刚石复合陶瓷粘结剂混合粉末的制备步骤中，所述凝胶化处理为在60-80℃，200-400 rad/min下进行搅拌至完全凝胶化；所述老化处理的条件为在室温下放置12-36h；所述干燥处理的条件为在120-300℃干燥4-20 h；所述球磨处理的转速为300-500 rad/min，球磨时间为4-6h；所述过筛处理为过200#筛子，取筛下物；所述煅烧处理为550-600℃条件下，煅烧6-8h。
6.根据权利要求5所述的超精密磨削砂轮的制造方法，其特征在于，在所述砂轮本体的制备步骤中，所述混料处理于三维混料机内进行；所述成型处理采用四柱液压机加压，钢模装料的方式进行压制得到压坯，压制沿压坯的高度方向进行，压制压力为100-500Kg/cm2，压坯高度为所述砂轮本体高度的1.1-1.3倍；所述烧结处理在空气气氛下进行，烧结温度为500-800℃，烧结时间为180-500min。
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