專利名稱：多孔陶瓷結合劑立方氮化硼磨具的制作方法
技術領域：
本發明是關于磨削加工工具的，尤其涉及采用活性炭成孔材料的陶瓷結合劑 CBN (立方氮化硼)磨具。
背景技術：
隨著科學技術的發展，加工領域不斷的擴展，高效高精度磨削工具的制備已成為研究開發的熱點，對磨具的性能要求也逐漸的提高，為了滿足加工要求，陶瓷結合劑CBN磨削工具應運而生。此類磨具由于具有高硬度、高強度、良好的耐磨性、導熱性、加工形狀保持性、易修整以及高的加工精度等優異的性能，在磨削領域得到了廣泛的應用。氣孔率是影響磨具磨削性能的重要因素之一。磨具氣孔率的大小，分布的均勻性， 對工件加工的質量和切削效率影響極大，氣孔的存在可以控制磨具與工件的接觸面積，有利于磨削液在工件與磨具接觸面之間的流動，使得接觸面的磨削溫度盡可能的低。但是磨具的氣孔率也是有一定的限制。磨具氣孔率大，磨削時，氣孔不易被堵塞，增大了容納鐵屑的空間，切削自銳性變強，提高磨具切削壓力，不易粘鐵和劃傷工件。但如果氣孔率過大， 氣孔很難被堵塞，磨具消耗過快，磨削余量已到極限，但磨具又不能自動產生細微切削和擠壓，光整作用差，表面粗糙度達不到要求。反之，如果磨具氣孔率太小，磨削時氣孔易被堵塞。磨粒切削表面變鈍時間提前，磨削余量未完成便開始產生細微切削和擠壓研光，加工件精度達不到要求。為了提高磨具的磨削效率和磨削性能，要適當的控制磨具的氣孔率。因此，為了獲得合適的氣孔率以及均勻的氣孔分布，選擇合適的成孔材料也成為了關鍵所在。常用的可以作為成孔材料的物質有樟腦、木粉、核桃殼粉、塑料粒等。由于成孔機制的不同，各種成孔劑的成孔效果也不同。有機物如萘粒等主要是靠燃燒過程中物質升華、 揮發或分解來達到成孔的目的，雖然成孔效果較好，滿足磨削要求，但是有機物質的揮發或分解產生的物質具有毒性，威脅環境和人體健康；木粉、核桃殼粉等主要是在燒結過程中碳化縮小，留下氣孔。但是制備多孔磨具時，成孔劑加入量會很大，會使試樣出現彈性變形，即加壓是測量的尺寸與脫模后尺寸不一致，對產品的硬度、強度等性能產生不利影響。因此， 基于上述原因，新材料成孔劑的研究迫在眉睫。

發明內容
本發明的目的是，克服現有技術的缺點和不足，提供一種應用新的成孔材料活性炭以取代傳統成孔材料，既能使磨具獲得所需氣孔率，又能減少成孔材料引入后材料彈性變形對磨具機械性能的不利影響，且具有新型環保，無毒無害等特點的多孔陶瓷結合劑CBN 磨具。本發明通過如下技術方案予以實現。多孔陶瓷結合劑立方氮化硼磨具，其原料組成及其原料質量份數比為磨料100 份，陶瓷結合劑15 30份，臨時粘結劑5 10份，成孔劑7 9份；所述磨料為立方氮化硼；
所述陶瓷結合劑的組成及其原料重量百分比為為40% 55% SiO2,9% 11% Al2O3' 17% 21% 化03，3% 8% Na2O, 3% 8% K2O, 5% 7% Ba0，0% 8% TiO2,0% 3% P2O5;所述臨時粘結劑為糊精；所述成孔劑為活性炭成孔材料。所述立方氮化硼的粒度為80 320目。所述臨時粘結劑也可選用性質相近的物質，如水玻璃、液態石蠟等作為臨時粘結劑。所述多孔陶瓷結合劑立方氮化硼磨具的燒結溫度低于900°C。所述多孔陶瓷結合劑立方氮化硼磨具的氣孔率為40% 50%，抗折強度為35MPa 以上，洛氏硬度為25 50。本發明的有益效果為制備了一種以活性炭為成孔劑的多孔陶瓷結合劑CBN磨削工具，其多孔陶瓷結合劑的成孔材料活性炭在成孔過程中具有新型環保、無毒無害、氣孔可調性大，對磨具坯料性能損害小的優點，可以取代有機物及木粉等成孔材料。本發明的多孔陶瓷結合劑CBN磨具可適用于高效高精度的磨削。
具體實施例方式本發明所涉及原料，均為市售的常規化工原料。下面結合具體實施例對本發明做進一步描述，本發明的制備方法為(1)按陶瓷結合劑的組成及其原料重量百分比40% 55% SiO2,9% 11 ^Al2O3， 17% 21% 化03，3% 8% Na2O, 3% 8% K2O, 5% % Ba0，0% 8% TiO2,0% 3% P2O5 ；稱取的原料，經4 球磨混合、1300°C熔煉、淬冷、粉碎、過篩而制得陶瓷結合劑粉料。 具體實施例詳見表1。表 權利要求
1.一種多孔陶瓷結合劑立方氮化硼磨具，其原料組成及其原料質量份數比為磨料 100份，陶瓷結合劑15 30份，臨時粘結劑5 10份，成孔劑7 9份；所述磨料為立方氮化硼。所述陶瓷結合劑的組成及其原料重量百分比為為40 % 55 % SiO2,9 % 11 % Al2O3， 17% 21% 化03，3% 8% Na2O, 3% 8% K2O, 5% % Ba0，0% 8% TiO2,0% 3% P2O5;所述臨時粘結劑為糊精。所述成孔劑為活性炭成孔材料。
2.根據權利要求1的多孔陶瓷結合劑立方氮化硼磨具，其特征在于，所述立方氮化硼的粒度為80 320目。
3.根據權利要求1的多孔陶瓷結合劑立方氮化硼磨具，其特征在于，所述臨時粘結劑也可選用性質相近的物質，如水玻璃、液態石蠟等作為臨時粘結劑。
4.根據權利要求1的多孔陶瓷結合劑立方氮化硼磨具，其特征在于，所述多孔陶瓷結合劑立方氮化硼磨具的燒結溫度低于900°C。
5.根據權利要求1的多孔陶瓷結合劑立方氮化硼磨具，其特征在于，所述多孔陶瓷結合劑立方氮化硼磨具的氣孔率為40% 50%，抗折強度為35MPa以上，洛氏硬度為25 50。
全文摘要
本發明公開了一種多孔陶瓷結合劑立方氮化硼磨具，其原料組成及其原料質量份數比為立方氮化硼磨料100份，陶瓷結合劑15～30份，臨時粘結劑糊精5～10份，活性炭成孔劑7～9份；所述陶瓷結合劑的組成及其原料重量百分比為40％～55％SiO2，9％～11％Al2O3，17％～21％B2O3，3％～8％Na2O，3％～8％K2O，5％～7％BaO，0％～8％TiO2，0％～3％P2O5。本發明的有益效果是，多孔陶瓷結合劑的成孔材料活性炭在成孔過程中具有新型環保、無毒無害、氣孔可調性大，對磨具坯料性能損害小的優點，可以取代有機物及木粉等成孔材料。多孔陶瓷結合劑CBN磨具可適用于高效高精度的磨削。
文檔編號B24D3/14GK102380830SQ20111034174
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月2日 優先權日2011年11月2日
發明者單冬冬, 朱玉梅, 李志宏 申請人:天津大學