CN117020974A - 一种光伏玻璃加工用砂轮及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏玻璃加工用砂轮及其制备方法，涉及光伏玻璃加工技术领域，所述砂轮具有多孔结构，所述砂轮成分包括如下：金刚石磨料15%～35%、氧化锌5～15%、聚酰亚胺树脂粉15～40%、发泡剂5～20%、白刚玉10～30%、氟化钙5～20%、石英粉5～15%、二硫化钼5～15%、硼玻璃粉5～20%、T400短切碳纤维10～15%、陶瓷微晶磨料10～15%，采用短切碳纤维作为增强材料再与磨料混合获得干粉料，在真空排除浆料中气泡后，液态石蜡在模具中进行固化固化，在高温烧结时石蜡逐渐裂解碳化，碳纤维以短切纤维状均匀分布于砂轮组织中，从而达到增强结构，并且浇铸法成型，组织密度均匀一致，烧制过程中不易开裂。
Description
技术领域
本发明涉及光伏玻璃加工技术领域，具体为一种光伏玻璃加工用砂轮及其制备方法。
背景技术
光伏玻璃在加工过程中需要通过砂轮进行打磨，从而便于光伏玻璃的后续加工，经检索，中国专利授权号为CN111015539B的专利公开了一种光伏玻璃加工用砂轮及其制备方法，将铜粉、锡粉、钴粉、铬粉混合后球磨，得到金属胎体，将金属胎体与金刚石混合，得到物料；冷压物料得到坯体，坯体经过烧结、热锻，得到光伏玻璃加工用砂轮，该方法提供的配方制备得到的光伏玻璃加工用砂轮虽然具有把持力强、锋利性好及使用寿命长等特点，可以满足光伏玻璃加工要求，割3.5mm的光伏玻璃，崩边小于20μm，刀片切割寿命可达50000m，但由于该类精密磨砂轮由于磨料粒度较小，砂轮的表面积大，烧结后的砂轮高气孔率，由于胚体的强度较低，进而导致烧结过程中，砂轮坯体中的成型剂随着温度逐渐升高会碳化，从而在内部产生较多的气体，气体在烧制过程中在胚体内部膨胀，从而造成砂轮开裂，成品率很低，并且该砂轮在进行烧制过程中内部结构疏松，抗冲击强度低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种光伏玻璃加工用砂轮及其制备方法，解决了背景技术中所提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种光伏玻璃加工用砂轮及其制备方法，所述砂轮具有多孔结构，所述砂轮成分包括如下：
金刚石磨料15%～35%、氧化锌5～15 %、聚酰亚胺树脂粉15～40%、发泡剂5～20%、白刚玉10～30%、氟化钙5～20%、石英粉5～15 %、二硫化钼5～15%、硼玻璃粉5～20%、T400短切碳纤维10～15%、陶瓷微晶磨料10～15%。
优选的，所述步骤包括如下：
步骤一：将各配料按比例称取在球磨上研磨后混合均匀，球磨坛直径500mm，转速为80～100转/分，球磨时间1～1.5小时，经过充分研磨混合后得获得粉料A，同时将处理后的发泡剂和聚酰亚胺树脂粉放入行星式混料机中球混2h，然后过筛得到粘接剂；
步骤二：将金刚石磨料放入研钵中，并加入润湿剂和偶联剂，研磨20min，将研磨后的金刚石倒入步骤一得到的粘接剂中混合过筛；
步骤三：将氟化钙、二硫化钼、白刚玉和氧化锌混合过筛，然后加入到步骤二过筛后的金刚石混合料中，过筛后得到成型料，按重量百分比取32％～35％的粉料A与28％～32％的工业级石蜡以及32％～35％过筛后得到筛选后成型料，将石蜡在水浴锅中加热到80°C，再倒入称好的粉料A与成型料，采用立式搅拌机，在80°C下，2000～3000转/分速度搅拌1～2小时均匀混合，即得成型浆料；
步骤四：根据砂轮规格制备好铁质注模，表面清洁干净，进行干燥，干燥后置于热压机中预压，预压后在真空电烘箱中升温加热至80°C，然后将步骤三制备的80°C下混合均匀的成型料浆倒入铁质注模，关上真空电烘箱门，在90°C恒温下抽真空至10Pa，保压15～20分钟，关闭真空泵，真空电烘箱卸除压力，将铁质注模从烘箱中取出冷却到室温，再从模具中取出砂轮成型坯体，将成型胚体进行高温烧结后进行保温，自然冷却至常温后将烧结后的砂轮坯体在工具磨床上进行外圆、内圆和平面加工。
优选的，所述步骤四中还包括将成型胚体进行保温，将砂轮成型坯体放入井式炉中，用粒度为240#的白刚玉完全掩埋，在N2保护下烧结，30～200°C的升温速率为1°C/分钟，在180～200°C的温度下进行保温5～6小时；再以1°C/分钟升温速率升温至380～400°C，保温4～6小时；再以5°C/分钟升温速率升温至680～700°C，在700°C保温1.5～2小时；随后停止加热，在炉内自然冷却至常温，得烧结后的砂轮坯体。
优选的，所述步骤四中干燥步骤为以6.75分钟/度升温速率，9小时内升温至80°C，保温18小时；再以9分钟/度升温速率，3小时内升温至100°C，保温15小时；再以6分钟/度降温速率，7小时内降至室温。
优选的，所述砂轮多孔结构为连续多孔结构，孔径大小为100～120μm，孔隙率分布在10～80%。
优选的，所述发泡剂为偶氮类发泡剂，偶氮类发泡剂经过以下处理：将偶氮类发泡剂溶于二甲基甲酰胺溶剂中，然后放入真空干燥箱中80°C烘箱2h，粉碎机粉碎2h，经液氮冷却，球磨细化处理后过筛，得到50～60μm粒度分布的发泡剂。
优选的，所述步骤四中预压预压压力为400KN，时间为10min，预压温度为150～180°C，预压后按5°C/min的速度升温到200°C。
优选的，优选的，步骤四中预压过程中过程中放气8次，压力按200KN/min的速度增加到1600KN，热压机上保温1.5h后卸除压力。
本发明提供了一种光伏玻璃加工用砂轮及其制备方法。具备以下有益效果：
该一种光伏玻璃加工用砂轮及其制备方法，采用短切碳纤维作为增强材料再与磨料混合获得干粉料，再通过加热的条件下在液态石蜡中均匀混合获得成型浆料，在真空排除浆料中气泡后，液态石蜡在模具中进行固化固化，在高温烧结时石蜡逐渐裂解碳化，碳纤维以短切纤维状均匀分布于砂轮组织中，从而达到增强结构，并且浇铸法成型，组织密度均匀一致，烧制过程中不易开裂。
附图说明
图1为本发明流程示意图。
实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。
实施列一：
所述砂轮具有多孔结构，所述砂轮成分包括如下：
金刚石磨料15%、氧化锌5%、聚酰亚胺树脂粉150%、发泡剂50%、白刚玉100%、氟化钙50%、石英粉55%、二硫化钼55%、硼玻璃粉50%、T400 短切碳纤维105%、陶瓷微晶磨料105%。
所述步骤包括如下：
步骤一：将各配料按比例称取在球磨上研磨后混合均匀，球磨坛直径500mm，转速为8000转/分，球磨时间1.5小时，经过充分研磨混合后得获得粉料A，同时将处理后的发泡剂和聚酰亚胺树脂粉放入行星式混料机中球混2h，然后过筛得到粘接剂；步骤二：将金刚石磨料放入研钵中，并加入润湿剂和偶联剂，研磨20min，将研磨后的金刚石倒入步骤一得到的粘接剂中混合过筛；步骤三：将氟化钙、二硫化钼、白刚玉和氧化锌混合过筛，然后加入到步骤二过筛后的金刚石混合料中，过筛后得到成型料，按重量百分比取32％的粉料A与28％的工业级石蜡以及32％过筛后得到筛选后成型料，将石蜡在水浴锅中加热到80°C，再倒入称好的粉料A与成型料，采用立式搅拌机，在80°C下，2000000转/分速度搅拌1小时均匀混合，即得成型浆料；步骤四：根据砂轮规格制备好铁质注模，表面清洁干净，进行干燥，干燥后置于热压机中预压，预压后在真空电烘箱中升温加热至80°C，然后将步骤三制备的80°C下混合均匀的成型料浆倒入铁质注模，关上真空电烘箱门，在90°C恒温下抽真空至10Pa，保压150分钟，关闭真空泵，真空电烘箱卸除压力，将铁质注模从烘箱中取出冷却到室温，再从模具中取出砂轮成型坯体，将成型胚体进行高温烧结后进行保温，自然冷却至常温后将烧结后的砂轮坯体在工具磨床上进行外圆、内圆和平面加工。
所述步骤四中还包括将成型胚体进行保温，将砂轮成型坯体放入井式炉中，用粒度为240#的白刚玉完全掩埋，在N2保护下烧结，3000°C的升温速率为1°C/分钟，在18000°C的温度下进行保温5小时；再以1°C/分钟升温速率升温至38000°C，保温4小时；再以5°C/分钟升温速率升温至68000°C，在700°C保温1.5小时；随后停止加热，在炉内自然冷却至常温，得烧结后的砂轮坯体。
所述步骤四中干燥步骤为以6.75分钟/度升温速率，9小时内升温至80°C，保温18小时；再以9分钟/度升温速率，3小时内升温至100°C，保温15小时；再以6分钟/度降温速率，7小时内降至室温。
所述砂轮多孔结构为连续多孔结构，孔径大小为10020μm，孔隙率分布在100%。
所述发泡剂为偶氮类发泡剂，偶氮类发泡剂经过以下处理：将偶氮类发泡剂溶于二甲基甲酰胺溶剂中，然后放入真空干燥箱中80°C烘箱2h，粉碎机粉碎2h，经液氮冷却，球磨细化处理后过筛，得到500μm粒度分布的发泡剂。
所述步骤四中预压预压压力为400KN，时间为10min，预压温度为15080°C，预压后按5°C/min的速度升温到200°C。
步骤四中预压过程中过程中放气8次，压力按200KN/min的速度增加到1600KN，热压机上保温1.5h后卸除压力。
实施例
所述砂轮具有多孔结构，所述砂轮成分包括如下：
金刚石磨料135%、氧化锌15 %、聚酰亚胺树脂粉140%、发泡剂20%、白刚玉130%、氟化钙20%、石英粉15 %、二硫化钼15%、硼玻璃粉20%、T400 短切碳纤维115%、陶瓷微晶磨料115%。
所述步骤包括如下：
步骤一：将各配料按比例称取在球磨上研磨后混合均匀，球磨坛直径500mm，转速为8100转/分，球磨时间1.5小时，经过充分研磨混合后得获得粉料A，同时将处理后的发泡剂和聚酰亚胺树脂粉放入行星式混料机中球混2h，然后过筛得到粘接剂；步骤二：将金刚石磨料放入研钵中，并加入润湿剂和偶联剂，研磨20min，将研磨后的金刚石倒入步骤一得到的粘接剂中混合过筛；步骤三：将氟化钙、二硫化钼、白刚玉和氧化锌混合过筛，然后加入到步骤二过筛后的金刚石混合料中，过筛后得到成型料，按重量百分比取35％的粉料A与32％的工业级石蜡以及35％过筛后得到筛选后成型料，将石蜡在水浴锅中加热到80°C，再倒入称好的粉料A与成型料，采用立式搅拌机，在80°C下，2003000转/分速度搅拌2小时均匀混合，即得成型浆料；步骤四：根据砂轮规格制备好铁质注模，表面清洁干净，进行干燥，干燥后置于热压机中预压，预压后在真空电烘箱中升温加热至80°C，然后将步骤三制备的80°C下混合均匀的成型料浆倒入铁质注模，关上真空电烘箱门，在90°C恒温下抽真空至10Pa，保压120分钟，关闭真空泵，真空电烘箱卸除压力，将铁质注模从烘箱中取出冷却到室温，再从模具中取出砂轮成型坯体，将成型胚体进行高温烧结后进行保温，自然冷却至常温后将烧结后的砂轮坯体在工具磨床上进行外圆、内圆和平面加工。
所述步骤四中还包括将成型胚体进行保温，将砂轮成型坯体放入井式炉中，用粒度为240#的白刚玉完全掩埋，在N2保护下烧结，3200°C的升温速率为1°C/分钟，在18200°C的温度下进行保温6小时；再以1°C/分钟升温速率升温至38400°C，保温6小时；再以5°C/分钟升温速率升温至68700°C，在700°C保温1.2小时；随后停止加热，在炉内自然冷却至常温，得烧结后的砂轮坯体。
所述步骤四中干燥步骤为以6.75分钟/度升温速率，9小时内升温至80°C，保温18小时；再以9分钟/度升温速率，3小时内升温至100°C，保温15小时；再以6分钟/度降温速率，7小时内降至室温。
所述砂轮多孔结构为连续多孔结构，孔径大小为100μm，孔隙率分布在180%。
所述发泡剂为偶氮类发泡剂，偶氮类发泡剂经过以下处理：将偶氮类发泡剂溶于二甲基甲酰胺溶剂中，然后放入真空干燥箱中80°C烘箱2h，粉碎机粉碎2h，经液氮冷却，球磨细化处理后过筛，得到560μm粒度分布的发泡剂。
所述步骤四中预压预压压力为400KN，时间为10min，预压温度为15180°C，预压后按5°C/min的速度升温到200°C。
步骤四中预压过程中放气8次，压力按200KN/min的速度增加到1600KN，热压机上保温1.5h后卸除压力。
实施例
所述砂轮具有多孔结构，所述砂轮成分包括如下：
金刚石磨料20%、氧化锌10 %、聚酰亚胺树脂粉10%、发泡剂15%、白刚玉20%、氟化钙15%、石英粉10 %、二硫化钼10%、硼玻璃粉15%、T400 短切碳纤维10%、陶瓷微晶磨料15%。
所述步骤包括如下：
步骤一：将各配料按比例称取在球磨上研磨后混合均匀，球磨坛直径500mm，转速为90转/分，球磨时间1小时，经过充分研磨混合后得获得粉料A，同时将处理后的发泡剂和聚酰亚胺树脂粉放入行星式混料机中球混2h，然后过筛得到粘接剂；步骤二：将金刚石磨料放入研钵中，并加入润湿剂和偶联剂，研磨20min，将研磨后的金刚石倒入步骤一得到的粘接剂中混合过筛；步骤三：将氟化钙、二硫化钼、白刚玉和氧化锌混合过筛，然后加入到步骤二过筛后的金刚石混合料中，过筛后得到成型料，按重量百分比取35％的粉料A与30％的工业级石蜡以及30％过筛后得到筛选后成型料，将石蜡在水浴锅中加热到80°C，再倒入称好的粉料A与成型料，采用立式搅拌机，在80°C下，2500转/分速度搅拌1.5小时均匀混合，即得成型浆料；步骤四：根据砂轮规格制备好铁质注模，表面清洁干净，进行干燥，干燥后置于热压机中预压，预压后在真空电烘箱中升温加热至80°C，然后将步骤三制备的80°C下混合均匀的成型料浆倒入铁质注模，关上真空电烘箱门，在90°C恒温下抽真空至10Pa，保压15分钟，关闭真空泵，真空电烘箱卸除压力，将铁质注模从烘箱中取出冷却到室温，再从模具中取出砂轮成型坯体，将成型胚体进行高温烧结后进行保温，自然冷却至常温后将烧结后的砂轮坯体在工具磨床上进行外圆、内圆和平面加工。
所述步骤四中还包括将成型胚体进行保温，将砂轮成型坯体放入井式炉中，用粒度为240#的白刚玉完全掩埋，在N2保护下烧结，100°C的升温速率为1°C/分钟，在190°C的温度下进行保温5小时；再以1°C/分钟升温速率升温至400°C，保温6小时；再以5°C/分钟升温速率升温至700°C，在700°C保温2小时；随后停止加热，在炉内自然冷却至常温，得烧结后的砂轮坯体。
所述步骤四中干燥步骤为以6.75分钟/度升温速率，9小时内升温至80°C，保温18小时；再以9分钟/度升温速率，3小时内升温至100°C，保温15小时；再以6分钟/度降温速率，7小时内降至室温。
所述砂轮多孔结构为连续多孔结构，孔径大小为110μm，孔隙率分布在50%。
所述发泡剂为偶氮类发泡剂，偶氮类发泡剂经过以下处理：将偶氮类发泡剂溶于二甲基甲酰胺溶剂中，然后放入真空干燥箱中80°C烘箱2h，粉碎机粉碎2h，经液氮冷却，球磨细化处理后过筛，得到55μm粒度分布的发泡剂。
所述步骤四中预压预压压力为400KN，时间为10min，预压温度为180°C，预压后按5°C/min的速度升温到200°C。
步骤四中预压过程中放气8次，压力按200KN/min的速度增加到1600KN，热压机上保温1.5h后卸除压力。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种光伏玻璃加工用砂轮，其特征在于：所述砂轮具有多孔结构，所述砂轮成分包括如下：
金刚石磨料15%～35%、氧化锌5～15 %、聚酰亚胺树脂粉15～40%、发泡剂5～20%、白刚玉10～30%、氟化钙5～20%、石英粉5～15 %、二硫化钼5～15%、硼玻璃粉5～20%、T400 短切碳纤维10～15%、陶瓷微晶磨料10～15%。
2.根据权利要求1所述一种光伏玻璃加工用砂轮制备方法，其特征在于：所述步骤包括如下：
步骤一：将各配料按比例称取在球磨上研磨后混合均匀，球磨坛直径500mm，转速为80～100转/分，球磨时间1～1.5小时，经过充分研磨混合后得获得粉料A，同时将处理后的发泡剂和聚酰亚胺树脂粉放入行星式混料机中球混2h，然后过筛得到粘接剂；
步骤二：将金刚石磨料放入研钵中，并加入润湿剂和偶联剂，研磨20min，将研磨后的金刚石倒入步骤一得到的粘接剂中混合过筛；
步骤三：将氟化钙、二硫化钼、白刚玉和氧化锌混合过筛，然后加入到步骤二过筛后的金刚石混合料中，过筛后得到成型料，按重量百分比取32％～35％的粉料A与28％～32％的工业级石蜡以及32％～35％过筛后得到筛选后成型料，将石蜡在水浴锅中加热到80°C，再倒入称好的粉料A与成型料，采用立式搅拌机，在80°C下，2000～3000转/分速度搅拌1～2小时均匀混合，即得成型浆料；
步骤四：根据砂轮规格制备好铁质注模，表面清洁干净，进行干燥，干燥后置于热压机中预压，预压后在真空电烘箱中升温加热至80°C，然后将步骤三制备的80°C下混合均匀的成型料浆倒入铁质注模，关上真空电烘箱门，在90°C恒温下抽真空至10Pa，保压15～20分钟，关闭真空泵，真空电烘箱卸除压力，将铁质注模从烘箱中取出冷却到室温，再从模具中取出砂轮成型坯体，将成型胚体进行高温烧结后进行保温，自然冷却至常温后将烧结后的砂轮坯体在工具磨床上进行外圆、内圆和平面加工。
3.根据权利要求2所述一种光伏玻璃加工用砂轮制备方法，其特征在于：所述步骤四中还包括将成型胚体进行保温，将砂轮成型坯体放入井式炉中，用粒度为240#的白刚玉完全掩埋，在N2保护下烧结，30～200°C的升温速率为1°C/分钟，在180～200°C的温度下进行保温5～6小时；再以1°C/分钟升温速率升温至380～400°C，保温4～6小时；再以5°C/分钟升温速率升温至680～700°C，在700°C保温1.5～2小时；随后停止加热，在炉内自然冷却至常温，得烧结后的砂轮坯体。
4.根据权利要求2所述一种光伏玻璃加工用砂轮制备方法，其特征在于：所述步骤四中干燥步骤为以6.75分钟/度升温速率，9小时内升温至80°C，保温18小时；再以9分钟/度升温速率，3小时内升温至100°C，保温15小时；再以6分钟/度降温速率，7小时内降至室温。
5.根据权利要求2所述一种光伏玻璃加工用砂轮制备方法，其特征在于：所述砂轮多孔结构为连续多孔结构，孔径大小为100～120μm，孔隙率分布在10～80%。
6.根据权利要求2所述一种光伏玻璃加工用砂轮制备方法，其特征在于：所述发泡剂为偶氮类发泡剂，偶氮类发泡剂经过以下处理：将偶氮类发泡剂溶于二甲基甲酰胺溶剂中，然后放入真空干燥箱中80°C烘箱2h，粉碎机粉碎2h，经液氮冷却，球磨细化处理后过筛，得到50～60μm粒度分布的发泡剂。
7.根据权利要求2所述一种光伏玻璃加工用砂轮制备方法，其特征在于：所述步骤四中预压预压压力为400KN，时间为10min，预压温度为150～180°C，预压后按5°C/min的速度升温到200°C。
8.根据权利要求2所述一种光伏玻璃加工用砂轮制备方法，其特征在于：步骤四中预压过程中过程中放气8次，压力按200KN/min的速度增加到1600KN，热压机上保温1.5h后卸除压力。
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