CN117444869A - 一种针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块及制备方法，该金属树脂结合磨块主要由波浪条状金属部分与浇注在金属部分外围的树脂部分组成；金属部分由如下重量份数计的组分制备而成：泡沫铜粉10‑30份，泡沫镍粉3‑10份，金刚石5‑15份，铁铜合金粉20‑40份，磷铁粉5‑10份，羰基铁粉15‑30份，磷粉1‑5份；树脂部分由如下重量份数计的组分制备而成：不饱和树脂液30‑50份，稀释剂1‑3份，偶联剂3‑5份，尼龙粉5‑15份，氧化锌5‑15份，泡沫铜粉5‑15份，黑碳化硅10‑20份，氧化铝5‑15份，碳酸钙1‑5份，金刚石5‑15份，及树脂液重量1‑2％的钴水、树脂液重量2‑4％的过氧化甲乙酮。本磨块能提高磨块的锋利度和使用寿命，且抛光打磨所得陶瓷大板表面无磨花，砖面平整度高，日光灯下光线无弯曲。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷加工领域，尤其涉及一种针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块及制备方法。
背景技术
陶瓷大板是一种由陶土、矿石等多种无机非金属材料经1200℃高温煅烧等生产工艺制成的。陶瓷大板相比其他瓷砖产品，具有规格大、硬度大、性能稳定、安全牢固、环保健康、装饰性强等特性。其主要用于建筑空间墙地面装饰，衣柜饰面板、橱柜面板等家具装饰以及门饰面板。
但是由于其生产规格大(如3600mm×1600mm×15.5mm)，板面平整度较差，在抛光生产中存在水波纹现象，降低客户的成品率。
陶瓷大板在最终成品之前，需要进行抛磨处理，具体包括粗磨、中磨、精磨，粗磨主要是去除陶瓷大板表面进行修形，保持大致几何形状与粗糙度，粗磨能提高抛磨效率，减少后续打磨过程中磨具的磨损。中磨为在粗磨之后的工序，用于进一步打磨陶瓷大板表面的不平整地方磨平，方便后续通过精磨在陶瓷大板表面进行上光。
现有陶瓷大板抛光过程中，粗磨工序采用热压树脂磨块，其结构如图1所示，其配方主要由如下重量份数的组分经过热压工序制备而成：粉末状的酚醛树脂30-40份，氧化锌5-12份，绿硅15-25份，氧化铝5-10份，玻纤粉2-5份，碳酸钙2-5份，金刚石8-15份。根据粗磨的抛磨需要，粗磨磨块中金刚石的粒度为0.08-0.16mm，绿硅的颗粒度为120-300目。
然而，这种热压树脂磨块在粗磨抛光过程中寿命较短，磨块较脆，磨块周缘容易烂齿，掉渣，导致陶瓷面板产生磨花。且不能保证陶瓷大板的平整度。
因此，本专利主要针对陶瓷大板粗磨工序研发一种既能提高磨块的锋利度和使用寿命，又能保证被加工的陶瓷大板砖面平整度的磨块。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块。
本发明的目的之二在于提供一种针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块的制备方法。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：一种针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块，该金属树脂结合磨块主要由波浪条状的金属部分与浇注在金属部分外围的树脂部分组成；
所述金属部分由如下重量份数计的组分制备而成：泡沫铜粉10-30份，泡沫镍粉3-10份，金刚石5-15份，铁铜合金粉20-40份，磷铁粉5-10份，羰基铁粉15-30份，磷粉1-5份；
所述树脂部分由磨料粉、不饱和树脂液、钴水、过氧化甲乙酮、稀释剂、偶联剂制备而成，所述磨料粉与不饱和树脂液的重量比为1:(0.7-1.2)，所述钴水的添加量为不饱和树脂液重量的1-2％，所述过氧化甲乙酮的添加量为不饱和树脂液重量的2-4％，所述稀释剂的添加量为不饱和树脂液重量的1-3％，所述偶联剂的添加量为不饱和树脂液重量的3-5％；所述磨料粉由如下重量份数计的组分制备而成：尼龙粉5-15份，氧化锌5-15份，泡沫铜粉5-15份，黑碳化硅10-20份，氧化铝5-15份，碳酸钙1-5份，金刚石5-15份。
进一步地，在金属部分中，所述泡沫铜粉的孔隙率为50-81％、平均孔径为0.2-4mm。
进一步地，在金属部分中，所述泡沫镍粉的孔隙率为50-98％、平均孔径为0.1-2mm。
进一步地，在金属部分中，所述金刚石的颗粒度为0.08-0.16mm，所述铁铜合金粉的颗粒度为300-500目，所述磷铁粉的颗粒度为800-1200目，所述羰基铁粉的颗粒度为300-500目，所述磷粉的颗粒度为300-500目。
进一步地，在树脂部分中，所述不饱和树脂液选自新阳科技公司提供牌号为196的不饱和聚酯树脂。
进一步地，在树脂部分中，所述稀释剂选自苯乙烯、丙酮、甲苯、丁醇中的一种；所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种。
进一步地，在树脂部分中，所述泡沫铜粉的孔隙率为50-81％、平均孔径为0.2-4mm。
进一步地，在树脂部分中，所述尼龙粉的颗粒度为300-500目，所述氧化锌的颗粒度为300-500目，所述黑碳化硅的颗粒度为150-300目，所述氧化铝的颗粒度为300-500目，所述碳酸钙的颗粒度为300-500目，所述金刚石的粒度为0.08-0.16mm。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：一种针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块的制备方法，包括如下步骤：
(1)波浪条状的金属部分的制作
金属部分按照如下重量份数计的组分进行配料：泡沫铜粉10-30份，泡沫镍粉3-10份，金刚石5-15份，铁铜合金粉20-40份，磷铁粉5-10份，羰基铁粉15-30份，磷粉1-5份；将上述除金刚石外的组分用三维混料机进行混合，混合搅拌30-50分钟；然后加入配方量的金刚石及粉料重量1.5％-3％的液体石蜡，再次混合搅拌50-60分钟；将混合好的粉末倒入石墨模具中，利用热压机压制成型，压制成型后进行表面打磨，去除毛刺，得到波浪条状的金属部分；
(2)树脂磨料液的制作
磨料粉按照如下重量份数计的组分进行配料：尼龙粉5-15份，氧化锌5-15份，泡沫铜粉5-15份，黑碳化硅10-20份，氧化铝5-15份，碳酸钙1-5份，金刚石5-15份；将上述磨料粉过46#筛网，然后放入烘箱进行烘干，以去除粉料中的水分；然后将烘好的粉料倒入三维混料机内进行混料，混料1-2小时，取出备用，得到磨料粉；
在搅拌桶内加入配方量的不饱和树脂液，加入稀释剂，添加量为不饱和树脂液重量的1-3％；然后加入混合好的所述磨料粉，所述磨料粉与不饱和树脂液的重量比为1:(0.7-1.2)，搅拌均匀；加入硅烷偶联剂，添加量为不饱和树脂液重量的3-5％，搅拌均匀；加入钴水，添加量为不饱和树脂液重量的1-2％，搅拌均匀，再加入过氧化甲乙酮，添加量为不饱和树脂液重量的2-4％，搅拌均匀，得到树脂磨料液；在步骤(2)中，烘箱的温度设置为55-65℃，保温0.5-1小时；
(3)金属部分、树脂部分结合
将模具放入模具槽中，将步骤(1)得到的波浪条状金属部分放置模具内，再将步骤(2)中混合好的树脂磨料液倒入模具内，将胶垫放到模具上方，使树脂液和胶垫接触，然后向胶垫施压，打开超声波装置和加热装置，进行超声与热压固化，固化完全后取出，即可针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块。
进一步地，在步骤(1)中，压制成型的条件为热压机以起始温度100℃，20KN阶段性升温至750℃，100KN，保温2-4分钟；在步骤(2)中，烘箱的温度设置为55-65℃，保温0.5-1小时；在步骤(3)中，设置超声频率为35-45kHz，超声时间为0.5-1小时，加热装置的加热温度为50-80℃，压制时间为1-3小时。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)本发明应用在粗磨工序中的磨块采用热压条状金属与浇注液体树脂相结合制得金属树脂结合磨块，采用金属树脂结合模块代替现有的热压树脂磨块，一方面能够提高磨块的锋利度和使用寿命，另一方面，能够提高抛光的打磨效果，所得的陶瓷大板表面无磨花，砖面平整度高，日光灯下光线无弯曲。
具体地，在磨块的形状结构上，通过在磨块中部设计一波浪状的金属条，一方面，波浪状金属部分与待加工陶瓷大板的板面结合时接触压力小，相比单纯金属磨块而言，避免压烂板材，也保证陶瓷大板上表面的釉层不被破坏。另一方面，树脂部分使用不饱和液态树脂液代替粉末状的树脂，提高磨块的硬度和韧性，在粗磨中起辅助磨削作用，提高磨块的耐磨性。
从金属部分配方上，通过加入泡沫铜粉及泡沫镍粉，由于其具有三维立体通孔，孔隙率较高，在热压熔融状态下，低熔点物质液态树脂液流到泡沫铜粉、泡沫镍粉孔隙中，形成三维网状结构，强化胎体，有效提高磨块的韧性、耐磨性。从树脂部分配方上，通过采用液态树脂代替粉末树脂，液态树脂与金属部分结合力强，进一步提高了产品的整体性能。
(2)在磨块制备方法中，本发明将液体树脂部分浇注到模具中，固化成型时引入超声波设备，液体树脂配方中含有泡沫金属铜，其孔隙率大，在开启超声波固化过程中超声波空化所产生的高速微射流强化了溶液的搅拌作用，加强了树脂液中粉料的运动，金刚石及其他填料更容易进入到孔隙中，增加结合力，减小了分散层厚度和浓度梯度，保证树脂液和粉料均匀混合。
(3)本新型金属树脂结合磨块固化成型后不需要在另外安排粘贴胶垫工序和/或魔术贴，在浇注树脂液固化成型时磨块与胶垫粘附在一起，加工工序更为简化，成本更低。
附图说明
图1为现有陶瓷大板粗磨工序的热压树脂磨块(对比例13)的结构示意图；
图2为本发明较佳实施例金属树脂结合磨块的立体示意图；
图3为本发明较佳实施例金属树脂结合磨块的俯视图；
图中：100、金属树脂结合磨块；1、金属部分；2、树脂部分。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
本发明提供一种针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块，如图2-3所示，该金属树脂结合磨块100主要由波浪条状的金属部分1与浇注在金属部分外围的树脂部分2组成；
所述金属部分由如下重量份数计的组分制备而成：泡沫铜粉10-30份，泡沫镍粉3-10份，金刚石5-15份，铁铜合金粉20-40份，磷铁粉5-10份，羰基铁粉15-30份，磷粉1-5份；
所述树脂部分由磨料粉、不饱和树脂液、钴水、过氧化甲乙酮、稀释剂、偶联剂制备而成，所述磨料粉与不饱和树脂液的重量比为1:(0.7-1.2)，所述钴水的添加量为不饱和树脂液重量的1-2％，所述过氧化甲乙酮的添加量为不饱和树脂液重量的2-4％，所述稀释剂的添加量为不饱和树脂液重量的1-3％，所述偶联剂的添加量为不饱和树脂液重量的3-5％；所述磨料粉由如下重量份数计的组分制备而成：尼龙粉5-15份，氧化锌5-15份，泡沫铜粉5-15份，黑碳化硅10-20份，氧化铝5-15份，碳酸钙1-5份，金刚石5-15份。
作为进一步的实施方式，在金属部分中，所述泡沫铜粉的孔隙率为50-81％、平均孔径为0.2-4mm。
所述泡沫镍粉的孔隙率为50-98％、平均孔径为0.1-2mm；
所述金刚石的粒度为0.08-0.16mm，所述铁铜合金粉的颗粒度为300-500目，所述磷铁粉的颗粒度为800-1200目，所述羰基铁粉的颗粒度为300-500目，所述磷粉的颗粒度为300-500目。
作为进一步的实施方式，在树脂部分中，所述不饱和树脂液选自新阳科技公司提供牌号为196的不饱和聚酯树脂。相比于粉末状的环氧树脂或者酚醛树脂，不饱和树脂价钱低廉，节约成本，固化时间快。相比于其他牌号不饱和树脂如191，磨块的韧性更好，更适合于本发明的粗磨工序。
所述稀释剂选自苯乙烯、丙酮、甲苯、丁醇中的一种；所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种。
所述泡沫铜粉的孔隙率为50-81％、平均孔径为0.2-4mm。
所述尼龙粉的颗粒度为300-500目，所述氧化锌的颗粒度为300-500目，所述黑碳化硅的颗粒度为150-300目，所述氧化铝的颗粒度为300-500目，所述碳酸钙的颗粒度为300-500目，所述金刚石的粒度为0.08-0.16mm。
本发明还提供一种针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块的制备方法，包括如下步骤：
(1)波浪条状的金属部分的制作
金属部分按照如下重量份数计的组分进行配料：泡沫铜粉10-30份，泡沫镍粉3-10份，金刚石5-15份，铁铜合金粉20-40份，磷铁粉5-10份，羰基铁粉15-30份，磷粉1-5份；将上述除金刚石外的组分用三维混料机进行混合，混合搅拌30-50分钟；然后加入配方量的金刚石及粉料重量1.5％-3％的液体石蜡，再次混合搅拌50-60分钟；将混合好的粉末倒入石墨模具中，利用热压机压制成型，压制成型后进行表面打磨，去除毛刺，得到波浪条状的金属部分；作为进一步优选方案，在步骤(1)中，压制成型的条件为热压机以起始温度100℃，20KN阶段性升温至750℃，100KN，保温2-4分钟；
(2)树脂磨料液的制作
磨料粉按照如下重量份数计的组分进行配料：尼龙粉5-15份，氧化锌5-15份，泡沫铜粉5-15份，黑碳化硅10-20份，氧化铝5-15份，碳酸钙1-5份，金刚石5-15份；将上述磨料粉过46#筛网，然后放入烘箱进行烘干，以去除粉料中的水分；然后将烘好的粉料倒入三维混料机内进行混料，混料1-2小时，取出备用，得到磨料粉；
在搅拌桶内加入配方量的不饱和树脂液，加入稀释剂，添加量为不饱和树脂液重量的1-3％；然后加入混合好的所述磨料粉，所述磨料粉与不饱和树脂液的重量比为1:(0.7-1.2)，搅拌均匀；加入硅烷偶联剂，添加量为不饱和树脂液重量的3-5％，搅拌均匀；加入钴水，添加量为不饱和树脂液重量的1-2％，搅拌均匀，再加入过氧化甲乙酮，添加量为不饱和树脂液重量的2-4％，搅拌均匀，得到树脂磨料液；在步骤(2)中，烘箱的温度设置为55-65℃，保温0.5-1小时；
需要特别注意的是，在粗磨磨块生产中，使用不饱和树脂一定要添加完钴水搅拌均匀后再添加过氧化甲乙酮，否则可能会产生爆炸。
(3)金属部分、树脂部分结合
将模具放入模具槽中，将步骤(1)得到的波浪条状金属部分放置模具内，再将步骤(2)中混合好的树脂磨料液倒入模具内，将胶垫放到模具上方，使树脂液和胶垫接触，然后向胶垫施压，打开超声波装置和加热装置，设置超声频率为35-45kHz，超声时间为0.5-1小时，加热装置的加热温度为50-80℃，压制时间为1-3小时，进行超声与热压固化，固化完全后取出，即可针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块。
胶垫是连接磨块与抛光机安装位的配件，现有技术中需要将加工得到的磨块通过粘接的方式固定在胶垫上或者贴上魔术贴，方便后续抛光时将模块安装在抛光机上。在本工序中，本金属树脂结合磨块固化成型后不需要在另外安排粘贴胶垫工序和/或魔术贴，在浇注树脂液固化成型时磨块就与胶垫粘附在一起，加工工序更为简化，成本更低。
以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。
实施例1-实施例3以及对比例1-13
分别按下表1中的配比称取原料，按照表1后的制备方法制作金属树脂结合磨块，对应得到不同实施例的金属树脂结合磨块，具体详见表1：
表1实施例1-3原料配比表
其中，表1中金属部分中泡沫铜粉的孔隙率为50-81％、平均孔径为0.2-4mm。泡沫镍粉的孔隙率为50-98％、平均孔径为0.1-2mm。金刚石的粒度为0.08-0.16mm，铁铜合金粉的颗粒度为500目，磷铁粉的颗粒度为1000目，羰基铁粉的颗粒度为400目，磷粉的颗粒度为500目。
树脂部分中尼龙粉的颗粒度为400目，氧化锌的颗粒度为500目，黑碳化硅的颗粒度为300目，氧化铝的颗粒度为400目，碳酸钙的颗粒度为500目，金刚石的粒度为0.08-0.16mm；泡沫铜粉的孔隙率为50-81％、平均孔径为0.2-4mm；不饱和树脂液选自新阳科技公司提供牌号为196的不饱和聚酯树脂、稀释剂选自苯乙烯、偶联剂选自硅烷偶联剂。
对比例1
与实施例2相比，对比例1的区别在于金属部分配方中，常规铜粉、镍粉代替泡沫铜粉、泡沫镍粉，其余用量与加工条件与实施例2相同。
对比例2
与实施例2相比，对比例2的区别在于金属部分配方中，采用单一泡沫铜粉，其用量为26份，其余用量与加工条件与实施例2相同。
对比例3
与实施例2相比，对比例3的区别在于金属部分配方中，采用单一泡沫镍粉，其用量为26份，其余用量与加工条件与实施例2相同。
对比例4
与实施例2相比，对比例4的区别在于金属部分配方中，泡沫镍粉的用量为20份，其余用量与加工条件与实施例2相同。
对比例5
与实施例2相比，对比例5的区别在于金属部分配方中，常规铁粉代替羰基铁粉，其余用量与加工条件与实施例2相同。
对比例6
与实施例2相比，对比例6的区别在于金属部分配方中，磷铁粉、磷粉用量为0份，其余用量与加工条件与实施例2相同。
对比例7
与实施例2相比，对比例7的区别在于金属部分配方中，磷粉用量为0份，其余用量与加工条件与实施例2相同。
对比例8
与实施例2相比，对比例8的区别在于树脂部分配方中，粉末状的酚醛树脂代替不饱和树脂液，其余用量与加工条件与实施例2相同。
对比例9
与实施例2相比，对比例9的区别在于树脂部分配方中，氧化锌的用量为20份，其余用量与加工条件与实施例2相同。
对比例10
与实施例2相比，对比例10的区别在于树脂部分配方中，尼龙粉的用量为0份，其余用量与加工条件与实施例2相同。
对比例11
与实施例2相比，对比例11的区别在于树脂部分配方中，泡沫铜粉的用量为0份，其余用量与加工条件与实施例2相同。
对比例12
与实施例2相比，对比例12的区别在于金属树脂结合磨块的制备方法中，步骤(3)不增加超声固化的过程，直接热压成型，即超声频率和超声时间均为0，其余用量与加工条件与实施例2相同。
对比例13
对比例13为现有常规的树脂结合磨块，其配方如下：酚醛树脂40份，氧化锌12份，绿硅12份，氧化铝10份，玻纤粉8份，碳酸钙5份，金刚石10份。
各实例金属树脂结合磨块的制备方法，包括如下步骤：
(1)波浪条状的金属部分的制作
金属部分按照表1配方进行配料；将上述除金刚石外的组分用三维混料机进行混合，混合搅拌40分钟；然后加入配方量的金刚石及粉料重量2％的液体石蜡，再次混合搅拌55分钟；将混合好的粉末倒入预制的内含波浪条状空腔的石墨模具中，利用热压机压制成型，压制成型的条件为热压机以起始温度100℃，20KN阶段性升温至750℃，100KN，保温3分钟；压制成型后进行表面打磨，去除毛刺，得到波浪条状的金属部分；
(2)树脂磨料液的制作
树脂部分按照表1配方进行配料；将上述尼龙粉、氧化锌、泡沫铜粉、黑碳化硅、氧化铝、碳酸钙、金刚石过46#筛网，然后放入烘箱进行烘干，以去除粉料中的水分，烘箱的温度设置为60℃，保温0.5小时；然后将烘好的粉料倒入三维混料机内进行混料，混料1.5小时，取出备用，得到磨料粉；
向搅拌桶内加入不饱和树脂液，苯乙烯稀释剂；然后加入混合好的磨料粉，搅拌均匀；加入硅烷偶联剂，搅拌均匀；加入钴水，搅拌均匀，再加入过氧化甲乙酮，搅拌均匀，得到树脂磨料液；
(3)金属部分、树脂部分结合
将模具放入模具槽中，将步骤(1)得到的波浪条状金属部分放置模具内，再将步骤(2)中混合好的树脂磨料液倒入模具内，将胶垫放到模具上方，使树脂液和胶垫接触，然后向胶垫施压，打开超声波装置和加热装置，设置超声波装置的超声频率为40kHz，超声时间为0.5小时，加热装置的加热温度为60℃，压制时间为2小时，进行超声与热压固化，固化完全后取出，即可金属树脂结合磨块。
效果评价及性能检测
对实施例1-3以及对比例1-13磨块的性能进行检测，检测项目及结果参见表2。
1.磨块锋利度测试
使用游标卡尺测定锋利度，测量加工前与加工后的陶瓷大板的厚度变化，即吃板深度。结果以板厚(mm)呈现。吃板深度越大，磨块越锋利。
2.磨块使用寿命测试方法
将磨块安装在抛光机上，在抛光过程中，陶瓷表面出现抛磨质量时停止抛磨，记录磨块的最长抛磨加工时间，结果以小时(h)记录。
3.抛磨效果测试
将各实例中的磨块安装在粗抛机16个抛光头上，对规格为3600mm×1600mm×15.5mm的陶瓷大板以相同的粗磨抛光条件进行抛光，观察陶瓷大板表面是否平整，是否存在磨花的情况，平整度采用日光灯下观察，光线平整无弯曲，说明抛光效果越好。
表2为各实例磨块性能测试数据
如上表及图1-3所示，相较于对比例13传统的热压树脂磨块，本发明应用在粗磨工序中的磨块采用热压条状金属与浇注液体树脂相结合制得金属树脂结合磨块，采用金属树脂结合磨块代替现有的热压树脂磨块，一方面能够提高磨块的锋利度和使用寿命，另一方面，能够提高抛光的打磨效果，所得的陶瓷大板表面无磨花，砖面平整度高，日光灯下光线无弯曲。
与实施例2相比，对比例1磨块的差异在于金属部分配方中，常规铜粉、镍粉代替泡沫铜粉、泡沫镍粉，常规铜粉、镍粉与其余粉料结合强度下降，降低磨块使用寿命。
与实施例2相比，对比例2-3磨块的差异在于金属部分配方中，采用单一泡沫铜粉或者单一泡沫镍粉，说明了单一泡沫铜粉或镍粉虽然提高了磨块锋利性/耐磨性，但是其效果依然不如两者相互配合使用，共同强化了胎体，增加韧性、锋利度、耐磨性。
与实施例2相比，对比例4磨块的差异在于金属部分配方中，泡沫镍粉用量过多，说明了过多的泡沫镍粉反而降低了磨块的锋利度。
与实施例2相比，对比例5磨块的差异在于金属部分配方中，常规铁粉代替羰基铁粉，说明了羰基铁粉有利于提高磨块的耐磨程度。
与实施例2相比，对比例6磨块的差异在于金属部分配方中，磷铁粉、磷粉用量为0份，说明了磷铁粉和磷粉能够提高磨块的锋利度。
与实施例2相比，对比例7磨块的差异在于金属部分配方中，磷粉用量为0份，说明了磷粉提高磨块锋利度作用更大。
与实施例2相比，对比例8磨块的差异在于树脂部分配方中，粉末状的酚醛树脂代替不饱和树脂液，说明了在使用泡沫金属的情况下，液态树脂在泡沫金属的孔隙中流动更完全，显著提高与金属部分的结合能力，从而提高其使用寿命。
与实施例2相比，对比例9磨块的差异在于树脂部分配方中，氧化锌的用量过多，使得不饱和树脂液变粘稠，容易造成混料不均，不利于与金属部分结合，降低了磨块的使用寿命。
与实施例2相比，对比例10磨块的差异在于树脂部分配方中，尼龙粉的用量为0份，说明了尼龙粉有利于提高磨块的耐磨性。
与实施例2相比，对比例11磨块的差异在于树脂部分配方中，泡沫铜粉的用量为0份，说明了泡沫铜粉可使树脂液和粉末结合强度更好，不容易烂齿，也提高使用寿命。
与实施例2相比，对比例12磨块的差异在于金属树脂结合磨块的制备方法中，步骤(3)不增加超声固化的过程，直接热压成型，说明了超声结合热压的方式使得液体的流动性更为均匀，能够促进固化的效果和金属与树脂的结合能力，提高磨块的使用寿命和打磨效果。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块，其特征在于，该金属树脂结合磨块主要由波浪条状的金属部分与浇注在金属部分外围的树脂部分组成；
所述金属部分由如下重量份数计的组分制备而成：泡沫铜粉10-30份，泡沫镍粉3-10份，金刚石5-15份，铁铜合金粉20-40份，磷铁粉5-10份，羰基铁粉15-30份，磷粉1-5份；
所述树脂部分由磨料粉、不饱和树脂液、钴水、过氧化甲乙酮、稀释剂、偶联剂制备而成，所述磨料粉与不饱和树脂液的重量比为1:(0.7-1.2)，所述钴水的添加量为不饱和树脂液重量的1-2％，所述过氧化甲乙酮的添加量为不饱和树脂液重量的2-4％，所述稀释剂的添加量为不饱和树脂液重量的1-3％，所述偶联剂的添加量为不饱和树脂液重量的3-5％；所述磨料粉由如下重量份数计的组分制备而成：尼龙粉5-15份，氧化锌5-15份，泡沫铜粉5-15份，黑碳化硅10-20份，氧化铝5-15份，碳酸钙1-5份，金刚石5-15份。
2.如权利要求1所述的针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块，其特征在于，在金属部分中，所述泡沫铜粉的孔隙率为50-81％、平均孔径为0.2-4mm。
3.如权利要求1所述的针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块，其特征在于，在金属部分中，所述泡沫镍粉的孔隙率为50-98％、平均孔径为0.1-2mm。
4.如权利要求1所述的针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块，其特征在于，在金属部分中，所述金刚石的粒度为0.08-0.16mm，所述铁铜合金粉的颗粒度为300-500目，所述磷铁粉的颗粒度为800-1200目，所述羰基铁粉的颗粒度为300-500目，所述磷粉的颗粒度为300-500目。
5.如权利要求1所述的针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块，其特征在于，在树脂部分中，所述不饱和树脂液选自新阳科技公司提供牌号为196的不饱和聚酯树脂。
6.如权利要求1所述的针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块，其特征在于，在树脂部分中，所述稀释剂选自苯乙烯、丙酮、甲苯、丁醇中的一种；所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种。
7.如权利要求1所述的针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块，其特征在于，在树脂部分中，所述泡沫铜粉的孔隙率为50-81％、平均孔径为0.2-4mm。
8.如权利要求1所述的针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块，其特征在于，在树脂部分中，所述尼龙粉的颗粒度为300-500目，所述氧化锌的颗粒度为300-500目，所述黑碳化硅的颗粒度为150-300目，所述氧化铝的颗粒度为300-500目，所述碳酸钙的颗粒度为300-500目，所述金刚石的粒度为0.08-0.16mm。
9.一种针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)波浪条状的金属部分的制作
金属部分按照如下重量份数计的组分进行配料：泡沫铜粉10-30份，泡沫镍粉3-10份，金刚石5-15份，铁铜合金粉20-40份，磷铁粉5-10份，羰基铁粉15-30份，磷粉1-5份；将上述除金刚石外的组分用三维混料机进行混合，混合搅拌30-50分钟；然后加入配方量的金刚石及粉料重量1.5％-3％的液体石蜡，再次混合搅拌50-60分钟；将混合好的粉末倒入石墨模具中，利用热压机压制成型，压制成型后进行表面打磨，去除毛刺，得到波浪条状的金属部分；
(2)树脂磨料液的制作
磨料粉按照如下重量份数计的组分进行配料：尼龙粉5-15份，氧化锌5-15份，泡沫铜粉5-15份，黑碳化硅10-20份，氧化铝5-15份，碳酸钙1-5份，金刚石5-15份；将上述磨料粉过46#筛网，然后放入烘箱进行烘干，以去除粉料中的水分；然后将烘好的粉料倒入三维混料机内进行混料，混料1-2小时，取出备用，得到磨料粉；
在搅拌桶内加入配方量的不饱和树脂液，加入稀释剂，添加量为不饱和树脂液重量的1-3％；然后加入混合好的所述磨料粉，所述磨料粉与不饱和树脂液的重量比为1:(0.7-1.2)，搅拌均匀；加入硅烷偶联剂，添加量为不饱和树脂液重量的3-5％，搅拌均匀；加入钴水，添加量为不饱和树脂液重量的1-2％，搅拌均匀，再加入过氧化甲乙酮，添加量为不饱和树脂液重量的2-4％，搅拌均匀，得到树脂磨料液；在步骤(2)中，烘箱的温度设置为55-65℃，保温0.5-1小时；
(3)金属部分、树脂部分结合
将模具放入模具槽中，将步骤(1)得到的波浪条状金属部分放置模具内，再将步骤(2)中混合好的树脂磨料液倒入模具内，将胶垫放到模具上方，使树脂液和胶垫接触，然后向胶垫施压，打开超声波装置和加热装置，进行超声与热压固化，固化完全后取出，即可针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块。
10.一种如权利要求9所述的针对陶瓷大板粗磨工序的金属树脂结合磨块的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，压制成型的条件为热压机以起始温度100℃，20KN阶段性升温至750℃，100KN，保温2-4分钟；在步骤(2)中，烘箱的温度设置为55-65℃，保温0.5-1小时；在步骤(3)中，设置超声频率为35-45kHz，超声时间为0.5-1小时，加热装置的加热温度为50-80℃，压制时间为1-3小时。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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