本發(fā)明涉及一種樹脂基結(jié)合劑粉末材料，特別是用于磨削類細(xì)顆粒金剛石工具或氮化硼工具的樹脂結(jié)合劑金剛石或cbn工具胎體粉，屬新材料
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：隨著行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，石材、工程建筑行業(yè)對(duì)降低成本、提高效率的要求日益強(qiáng)烈，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)高性能金剛石工具的需求迅速上升。制造金剛石工具的方法是先將金剛石與金屬粉末混合，然后將此混合物冷壓成形，再加壓或不加壓燒結(jié)成緊密的固結(jié)塊。其中，金屬粉末作為刀具胎體粘結(jié)劑把持金剛石，其原料成分及粒度等因素會(huì)對(duì)金剛石刀具性能產(chǎn)生重要影響。精密加工行業(yè)對(duì)于樹脂基金剛石/cbn工具的需求越來越大，勞動(dòng)力成本的上升迫使金剛石/cbn工具生產(chǎn)企業(yè)提高生產(chǎn)效率，穩(wěn)定產(chǎn)品品質(zhì)。砂輪是磨削加工中最主要的一類磨具。砂輪是在磨料中加入結(jié)合劑，經(jīng)壓坯、干燥和焙燒而制成的多孔體。砂輪是磨具中用量最大、使用面最廣的一種，使用時(shí)高速旋轉(zhuǎn)，可對(duì)金屬或非金屬工件的外圓、內(nèi)圓、平面和各種型面等進(jìn)行粗磨、半精磨和精磨以及開槽和切斷等。砂輪中用以粘結(jié)磨料的物質(zhì)稱結(jié)合劑，結(jié)合劑的性能決定砂輪的強(qiáng)度、抗沖擊性、耐熱性及抗腐蝕能力。專利文獻(xiàn)1記載的倒角裝置具備倒角用砂輪及冷卻液(磨削液)噴射噴嘴等。所述倒角用砂輪以與正交于玻璃板的主面的軸平行的軸為中心旋轉(zhuǎn)，并且其旋轉(zhuǎn)方向在玻璃板的磨削部設(shè)定為與玻璃板的搬運(yùn)方向相對(duì)的方向。而且，在倒角用砂輪的成為磨削面的外周面形成有圓弧狀的磨削用槽，通過該磨削用槽將玻璃板的緣部磨削成截面圓弧狀。此外，在板狀體的倒角裝置中，如專利文獻(xiàn)2所示，已知有具備磨削(粗加工)用的金屬結(jié)合劑砂輪和研磨(精密加工)用的樹脂結(jié)合劑砂輪的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該倒角裝置，通過所述金屬結(jié)合劑砂輪對(duì)板狀體的緣部進(jìn)行磨削而在緣部形成倒角面，然后，通過樹脂合劑砂輪對(duì)所述倒角面進(jìn)行研磨。在專利文獻(xiàn)2的樹脂結(jié)合劑砂輪的外周面上形成有板狀體的倒角面所抵接的研磨用槽、【在先技術(shù)文獻(xiàn)】【專利文獻(xiàn)】【專利文獻(xiàn)1】日本國(guó)特開2009-172749號(hào)公報(bào)【專利文獻(xiàn)2】日本國(guó)特開2001-71244號(hào)公報(bào)近年來，在進(jìn)行板狀體的緣部的倒角加工時(shí)，由于品質(zhì)要求的提高，進(jìn)行精加工的需要提高。在通過專利文獻(xiàn)2公開的樹脂結(jié)合劑砂輪進(jìn)行精加工的情況下，需要制造出與板狀體的緣部的形狀一致的槽形狀。而且，為了高品質(zhì)地進(jìn)行精加工，需要準(zhǔn)確地使精砂輪的槽與板狀體的緣部的位置對(duì)合。該調(diào)整作業(yè)需要熟練，而且花費(fèi)時(shí)間。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于為了解決金剛石/cbn工具生產(chǎn)企業(yè)在工具生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)測(cè)試過程重復(fù)、效率低下，環(huán)境惡劣，而且產(chǎn)品質(zhì)穩(wěn)定較差的問題而提供一種用于磨削類細(xì)顆粒金剛石工具或氮化硼工具的樹脂結(jié)合劑金剛石或cbn工具胎體粉。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種樹脂結(jié)合劑金剛石或cbn工具胎體粉，所述胎體粉以重量分?jǐn)?shù)計(jì)算各原料組分分別為：樹脂粉30～50％、氧化鋅粉5～10％、氧化鉻粉1～3％、二硫化鉬粉1～3％、碳化硅粉16.7-30％、銅粉20～35％與硬脂酸鋅0.2～0.5％。在本技術(shù)方案中，根據(jù)被加工材料的特點(diǎn)，按照工具性價(jià)比最優(yōu)的原則，預(yù)先把“樹脂粉和各種填料”的具體成分通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試出來，設(shè)計(jì)出通用于120目～3000目金剛石/cbn的工具的生產(chǎn)“預(yù)混合胎體粉末”，各金剛石工具生產(chǎn)企業(yè)只要往里面加入金剛石/cbn就可以了，由于這種預(yù)混合胎體粉末是專業(yè)化批量生產(chǎn)，節(jié)省了人工，縮短了生產(chǎn)周期，優(yōu)化了環(huán)境，提高了生產(chǎn)效率，穩(wěn)定了產(chǎn)品的品質(zhì)。作為優(yōu)選，所述樹脂粉的粒度為-200目。作為優(yōu)選，所述氧化鋅粉的粒度為-320目。作為優(yōu)選，所述碳化硅的粒度為-120目。作為優(yōu)選，所述二硫化鉬粉粒度為-500目。在本技術(shù)方案中，二硫化鉬是由天然鉬精礦粉經(jīng)化學(xué)提純后改變分子結(jié)構(gòu)而制成的固體粉劑。本品色黑稍帶銀灰色，有金屬光澤，觸之有滑膩感，不溶于水。產(chǎn)品具有分散性好，不粘結(jié)的優(yōu)點(diǎn)，可以覆蓋在材料的表面，能保護(hù)其它材料，防止它們被氧化，尤其是使其他材料不易脫落，貼附力增強(qiáng)。作為優(yōu)選，所述銅粉的粒度為-320目。作為優(yōu)選，所述樹脂粉為聚酰亞胺或酚醛樹脂。本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：第一，本發(fā)明胎體粉以銅、聚酰亞胺樹脂粉為基礎(chǔ)成分，同時(shí)按配比添加氧化鋅、氧化鉻與碳化硅，這種混合熔煉的方法，大幅度降低了熔煉制粉的溫度，最大限度地提高了生產(chǎn)效率，大幅度節(jié)省能源，燒結(jié)后胎體強(qiáng)度和韌性增加，提高了機(jī)械性能；第二，本發(fā)明胎體粉組成中加入二硫化鉬，在燒結(jié)過程中還原金屬表面氧化物，改善了合金對(duì)金剛石表面的親和性，增加了合金胎體對(duì)金剛石的把持力；第三，顯著提高了燒結(jié)金屬胎體的均勻性和穩(wěn)定性，大幅度縮減粉末的混和時(shí)間，顯著提高了后續(xù)的工具生產(chǎn)效率，大幅度節(jié)省了工具生產(chǎn)的能耗，提高了工具品質(zhì)的穩(wěn)定性。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。樹脂粉的粒度為-200目。氧化鋅粉的粒度為-320目。碳化硅的粒度為-120目。二硫化鉬粉粒度為-500目。所用的二硫化鉬可以是未經(jīng)過改性也可以是經(jīng)過改性的。二硫化鉬的改性方法為：a)將三聚氰胺按1：102-104分離，取較少部分的三聚氰胺與蒸餾水按1：3(v/v)混合，作為w1相待用；b)將二硫化鉬置于脫水山梨糖醇脂肪酸酯中超聲攪拌15-20min，作為w0相待用；c)將步驟a)中剩余的三聚氰胺與二氯甲烷混合，混合液與蒸餾水以1：5(v/v)比例混合攪拌，形成w2相待用；d)將步驟a)所得的w1相與步驟b)所得的w0相按1：5比例混合，置于高剪切分散乳化機(jī)中乳化3-5min，形成w1/w0乳液；e)將步驟d)所得的w1/w0乳液與w2相按1：3比例混合，25-30℃條件下攪拌15-20min，形成多重乳液；f)將步驟e)所得的多重乳液在43-45℃條件下攪拌2-2.5h，升溫至70-75℃保溫3-5h固化得到粗制改性二硫化鉬，再將其置于蒸餾水中抽濾3-5次，用無水乙醇沖洗后在70-75℃條件下烘干23-24h，得到改性二硫化鉬粉。此處將二硫化鉬進(jìn)行改性是利用非共價(jià)作用改性可以克服二硫化鉬活性位點(diǎn)少，不易有機(jī)接枝改性的問題，使用三聚氰胺來改性二硫化鉬，是為了讓二硫化鉬在樹脂結(jié)合劑中起到固體潤(rùn)滑作用，在燒結(jié)過程中還原金屬表面氧化物，改善了合金對(duì)金剛石表面的親和性的同時(shí)，更好的使各組分溶合；改性后的二硫化鉬在體系中分散狀態(tài)和相容性更好。實(shí)施例1一種樹脂結(jié)合劑金剛石或cbn工具胎體粉，其原料是聚酰亞胺樹脂、氧化鋅粉、氧化鉻粉、二硫化鉬粉、碳化硅粉、銅粉與硬脂酸鋅。配方量見表1。實(shí)施例2一種樹脂結(jié)合劑金剛石或cbn工具胎體粉，其原料是酚醛樹脂、氧化鋅粉、氧化鉻粉、改性二硫化鉬粉、碳化硅粉、銅粉與硬脂酸鋅。配方量見表1。實(shí)施例3一種樹脂結(jié)合劑金剛石或cbn工具胎體粉，其原料是聚酰亞胺樹脂、氧化鋅粉、氧化鉻粉、二硫化鉬粉、碳化硅粉、銅粉與硬脂酸鋅。配方量見表1。表1、實(shí)施例1-3各組分含量樹脂粉氧化鋅粉氧化鉻粉二硫化鉬粉碳化硅粉銅粉硬脂酸鋅實(shí)施例1/％3053323.8350.2實(shí)施例2/％38711.530220.5實(shí)施例3/％50102116.7200.3樹脂結(jié)合劑金剛石或cbn工具胎體粉的制備方法為：以200升為一個(gè)單位，根據(jù)各組分密度算出相應(yīng)的質(zhì)量，倒入攪拌式混合機(jī)，加入混合劑液體石蠟，混合五小時(shí)，得到樹脂結(jié)合劑金剛石/cbn工具的通用胎體粉。將本發(fā)明實(shí)施例1制備的胎體粉和金剛石(粒度200/230)，按10:2，10:1.8，10:1.6，10:1.4，10:1.2，10:1的比例，置于尺寸為50mm×10mm×10mm的金屬模具中，壓力為10mpa，在230℃溫度下燒結(jié)30分鐘，1.測(cè)定燒結(jié)塊的相對(duì)密度，結(jié)果見表2。表2、燒結(jié)粉末的相對(duì)密度上述結(jié)果表明各胎體粉，粉末可在較低的燒結(jié)溫度下獲得穩(wěn)定的燒結(jié)密度。2.相對(duì)磨耗比測(cè)定：將制備的胎體粉和金剛石(粒度200/230)，按10:2，10:1.8，10:1.6，10:1.4，10:1.2，10:1的比例，置于尺寸為50mm×10mm×10mm的金屬模具中，壓力為10mpa，在230℃溫度下燒結(jié)30分鐘，測(cè)定燒結(jié)塊的相對(duì)磨耗比，結(jié)果見表3。表3燒結(jié)粉末的相對(duì)磨耗比由表3可見，工具的耐磨性和金剛石的含量呈正變關(guān)系。3.抗彎強(qiáng)度測(cè)定：將本發(fā)明實(shí)施例1制備的樹脂結(jié)合劑金剛石工具燒結(jié)塊，置于相隔30mm的兩個(gè)支座上，在其中間施力，直至試樣斷裂，結(jié)果見于表4。表4燒結(jié)制品的相對(duì)抗彎強(qiáng)度由表4可見，工具的抗彎強(qiáng)度和金剛石的含量呈反變關(guān)系。當(dāng)前第1頁(yè)12