一種含電氣石的陶瓷金剛石砂輪的制作方法
【專利摘要】本發明涉及砂輪制造【技術領域】，具體涉及一種含電氣石的陶瓷金剛石砂輪及其生產工藝，該砂輪由以下重量份的原料制成：金剛石磨料45-50、碳化硅磨料20-23、二硼化鈦3-4、ZrO21-2、HfO23-4、聚乙二醇3-4、電氣石粉末4-5、氟硅酸鉀2-3、助劑7-9；本發明砂輪采用二硼化鈦、ZrO2、HfO2、電氣石等原料制成了陶瓷結合劑，這種陶瓷結合劑化學性能穩定，強度高，熱膨脹系數小，再結合聚乙二醇等原料，使得該陶瓷結合劑與磨料的把持強度大，燒結后的成品無裂紋，且存在氣孔間隙，散熱良好，避免在高速磨削時燒傷工件，本發明制備的金剛石砂輪具有良好的硬度和磨削性能，較傳統金剛石砂輪使用壽命更長。
【專利說明】 一種含電氣石的陶瓷金剛石砂輪
【技術領域】
[0001]本發明涉及砂輪制造【技術領域】，具體涉及一種含電氣石的陶瓷金剛石砂輪及其生
產工藝。
【背景技術】
[0002]砂輪是磨具中使用范圍最為廣泛的一種工具，主要對金屬或非金屬工件的型面進行粗磨、半精磨、精磨以及開槽、切斷等處理，在使用時處于高速旋轉狀態，需要承受較大的沖擊力，因此對砂輪的強度、抗沖擊性、耐熱性以及抗腐性能等均有較高的要求；砂輪主要由磨料和結合劑經壓坯、干燥、焙燒制成，磨料的種類多種多樣，常見的主要有剛玉、碳化硅、金剛石以及立方氮化硼等，這些磨料都有著良好的硬度以及一定的韌性，而其強度、抗沖擊性、耐熱性以及抗腐性能均取決于結合劑，常見的結合劑為樹脂結合劑、陶瓷結合劑、橡膠結合劑以及金屬結合劑，各結合劑均有不同的特性，在實際應用中應根據砂輪工件使用條件，選擇合適的結合劑，以增強磨料粘結牢固強度，提高磨具強度，改善磨削性能，賦予砂輪良好的使用性能。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于，提供一種含電氣石的陶瓷金剛石砂輪，以改善金剛石砂輪的硬度，提高磨削性能，為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:
[0004]一種含電氣石的陶瓷金剛石砂輪，其特征在于，本發明砂輪由以下重量份的原料制成:金剛石磨料45-50、碳化硅磨料20-23、二硼化鈦3-4、Zr02l-2、Hf023-4、聚乙二醇3-4、電氣石粉末4-5、氟硅酸鉀2-3、助劑7-9。
[0005]所述的助劑由以下重量份的原料制成:冰晶石15-20、鋁酸鈣6-8、木質素磺酸鈉2-3、紙漿廢液6-8、硅酸鋁3-4、鐵粉10-12、錳粉2-3、膨潤土 22-25、粘土粉25-28、白堊12-15，制備方法如下:先將冰晶石、鋁酸鈣、硅酸鋁、膨潤土、粘土粉、白堊充分混合均勻后，在2200-230(TC下保溫2-3h，經自然冷卻后，球磨至200-300目粉體，再將木質素磺酸鈉與適量的水混合，攪拌至木質素磺酸鈉完全溶解后，加入上述粉體及其它剩余成分，球磨3-4h，烘干、即得。
[0006]所述磨料的粒徑為80-200目。
[0007]所述的一種含電氣石的陶瓷金剛石砂輪，其生產工藝如下:
[0008](I)將二硼化鈦、Zr02、Hf02、電氣石粉末混合，加熱至580_620°C攪拌10_12min，隨后自然冷卻至室溫，球磨至200-300目粉體后，加入氟硅酸鉀、助劑，充分攪拌均勻備用；
[0009](2)將聚乙二醇與其它剩余物料混合攪拌均勻后，加入步驟(I)所得的物料，充分混合后送入模具中壓制成型，成型條件:模具設定溫度為150-180°C，在25-30MPa條件下保壓6-8min,出模得胚體；
[0010](3)將胚體進行燒結處理，胚體先在15-20min內升溫至460_480°C，保溫5_8小時，再按10-12°C /min升溫至1280_1320°C，保溫8-10小時后取出，自然冷卻后即得。[0011]本發明的優點在于:采用二硼化鈦、ZrO2, HfO2、電氣石等原料制成了陶瓷結合劑，這種陶瓷結合劑化學性能穩定，強度高，熱膨脹系數小，再結合聚乙二醇等原料，使得該陶瓷結合劑與磨料的把持強度大，燒結后的成品無裂紋，且存在氣孔間隙，散熱良好，避免在高速磨削時燒傷工件，本發明制備的金剛石砂輪具有良好的硬度和磨削性能，較傳統金剛石砂輪使用壽命更長。
【具體實施方式】
[0012]實施例1
[0013]本實施例砂輪由以下重量份原料制成:金剛石磨料50、碳化硅磨料20、二硼化鈦
4、Zr022、Hf024、聚乙二醇4、電氣石粉末4、氟硅酸鉀3、助劑9。
[0014]助劑由以下重量份的原料制成:冰晶石20、鋁酸鈣8、木質素磺酸鈉2、紙漿廢液6、硅酸鋁4、鐵粉10、錳粉3、膨潤土 25、粘土粉25、白堊15，制備方法如下:先將冰晶石、鋁酸鈣、硅酸鋁、膨潤土、粘土粉、白堊充分混合均勻后，在2300°C下保溫2h，經自然冷卻后，球磨至300目粉體，再將木質素磺酸鈉與適量的水混合，攪拌至木質素磺酸鈉完全溶解后，加入上述粉體及其它剩余成分，球磨3h，烘干、即得。
[0015]所述磨料的粒徑均為80目。
[0016]所述的一種含電氣石的陶瓷金剛石砂輪，其生產工藝如下:
[0017](I)將二硼化鈦、ZrO2, HfO2、電氣石粉末混合，加熱至580°C攪拌12min，隨后自然冷卻至室溫，球磨至300目粉體后，加入氟硅酸鉀、助劑，充分攪拌均勻備用；
[0018](2)將聚乙二醇與其它剩余物料混合攪拌均勻后，加入步驟(1)所得的物料，充分混合后送入模具中壓制成型，成型條件:模具設定溫度為180°C，在30MPa條件下保壓6min，出模得胚體；
[0019](3)將胚體進行燒結處理，胚體先在20min內升溫至480°C，保溫5小時，再按12°C /min升溫至1320°C，保溫8小時后取出，自然冷卻后即得。
[0020]實施例2
[0021]本實施例砂輪由以下重量份原料制成:金剛石磨料50、碳化硅磨料23、二硼化鈦
3、ZrO2U Hf023、聚乙二醇3、電氣石粉末5、氟硅酸鉀2、助劑7。
[0022]助劑由以下重量份的原料制成:冰晶石15、鋁酸鈣6、木質素磺酸鈉3、紙漿廢液8、硅酸鋁3、鐵粉12、錳粉2、膨潤土 22、粘土粉28、白堊12，制備方法如下:先將冰晶石、鋁酸鈣、硅酸鋁、膨潤土、粘土粉、白堊充分混合均勻后，在2200°C下保溫3h，經自然冷卻后，球磨至200目粉體，再將木質素磺酸鈉與適量的水混合，攪拌至木質素磺酸鈉完全溶解后，加入上述粉體及其它剩余成分，球磨4h，烘干、即得。
[0023]所述磨料的粒徑均為200目。
[0024]所述的一種含電氣石的陶瓷金剛石砂輪，其生產工藝如下:
[0025](I)將二硼化鈦、2102、!1?)2、電氣石粉末混合，加熱至6201:攪拌lOmin，隨后自然冷卻至室溫，球磨至200目粉體后，加入氟硅酸鉀、助劑，充分攪拌均勻備用；
[0026](2)將聚乙二醇與其它剩余物料混合攪拌均勻后，加入步驟(1)所得的物料，充分混合后送入模具中壓制成型，成型條件:模具設定溫度為150°C，在25MPa條件下保壓8min，出模得胚體；[0027](3)將胚體進行燒結處理，胚體先在20min內升溫至460°C，保溫8小時，再按12°C /min升溫至1280°C，保溫10小時后取出，自然冷卻后即得。
[0028]上述實施例砂輪測試得到的技術指標如下:
[0029]
【權利要求】
1.一種含電氣石的陶瓷金剛石砂輪，其特征在于，該砂輪由以下重量份的原料制成:金剛石磨料45-50、碳化硅磨料20-23、二硼化鈦3_4、Zr02 1-2, HfO2 3_4、聚乙二醇3_4、電氣石粉末4-5、氟硅酸鉀2-3、助劑7-9 ； 所述的助劑由以下重量份的原料制成:冰晶石15-20、鋁酸鈣6-8、木質素磺酸鈉2-3、紙漿廢液6-8、硅酸鋁3-4、鐵粉10-12、錳粉2-3、膨潤土 22-25、粘土粉25-28、白堊12-15，制備方法如下:先將冰晶石、鋁酸鈣、硅酸鋁、膨潤土、粘土粉、白堊充分混合均勻后，在2200-2300°C下保溫2-3h，經自然冷卻后，球磨至200-300目粉體，再將木質素磺酸鈉與適量的水混合,攪拌至木質素磺酸鈉完全溶解后,加入上述粉體及其它剩余成分,球磨3-4h，烘干、即得。
2.如權利要求1所述的一種含電氣石的陶瓷金剛石砂輪，其特征在于，所述磨料的粒徑為80-200目。
3.如權利要求1所述的一種含電氣石的陶瓷金剛石砂輪，其工藝如下: (1)將二硼化鈦、Zr02、Hf02、電氣石粉末混合，加熱至580-620°C攪拌10_12min，隨后自然冷卻至室溫，球磨至200-300目粉體后，加入氟硅酸鉀、助劑，充分攪拌均勻備用； (2)將聚乙二醇與其它剩余物料混合攪拌均勻后，加入步驟(I)所得的物料，充分混合后送入模具中壓制成型，成型條件:模具設定溫度為150-180°C，在25-30MPa條件下保壓6-8min,出模得胚體； (3)將胚體進行燒結處理，胚體先在15-20min內升溫至460_480°C，保溫5_8小時，再按10-12°C /min升溫至1280_1320°C，保溫8-10小時后取出，自然冷卻后即得。
【文檔編號】B24D18/00GK103831742SQ201410048110
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月11日 優先權日:2014年2月11日
【發明者】胡光勝 申請人:當涂縣南方紅月磨具磨料有限公司