[發明專利]納米陶瓷復合結合劑

無效

• 申請號: 200910182691.0
• 申請日: 2009-09-19
• 公開（公告）號: CN101693627A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 薛維
• 申請（專利權）人: 薛維
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種陶瓷結合劑，具體是涉及一種納米陶瓷復合結合劑，適用于各種粒度的超硬磨具制造，屬材料技術領域。

背景技術

金屬結合劑對磨粒的把持較好，強度高，韌性較好，但其自銳性差，氣孔率低，維修困難，尤其是在加工金屬材料時，容易發生工件粘著、燒傷和工具堵塞的情況。樹脂結合劑自銳性能良好，不易堵塞，磨削效率較高，磨削溫度較低，但是其耐熱性差，在磨削過程中產生的大量的熱容易導致樹脂軟化或分解，致使其粘接力下降，陶瓷結合劑是目前應用日益廣泛的一種結合劑，其性能介于金屬結合劑和樹脂結合劑之間，常見的陶瓷結合劑超硬磨具主要有砂輪、油石、研磨條、磨盤和磨頭等。但是由于金剛石的熱穩定性不好，在溫度高于800℃的情況下，易發生氧化或石墨化等化學反應。多年來，業內人士都在研究開發一種低熔高強的陶瓷結合劑，既能最大限度的發揮超硬磨料的磨削能力，又能保證結合劑的把持強度。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足之處，提供一種納米陶瓷復合結合劑，該結合劑是在陶瓷結合劑基體中加入納米級的顆粒、片晶、晶須和纖維等第二相而形成的一種納米復合材料，在該材料中，至少一相為納米尺寸。納米陶瓷材料由于它的粒度小、比表面積大，而表現出明顯的小尺寸效應、量子尺寸效應以及表面界面效應，使之具有不同于傳統陶瓷的獨特性能，如強度高、韌性好、燒結溫度低等，因此采用納米粉進行燒結，致密化的速度快、燒結溫度低，比傳統陶瓷低400℃-600℃，燒結過程也大大縮短。

本發明是以如下技術方案實現的：一種納米陶瓷復合結合劑，其特征是：該結合劑是在陶瓷結合劑基體中加入納米級的顆粒、片晶、晶須和纖維等第二相而形成的一種納米復合材料，在該材料中，至少一相為納米尺寸。

所述的復合結合劑用于金剛石磨具的陶瓷結合劑燒結溫度為800℃-850℃，用于立方氮化硼磨具的陶瓷結合劑燒結溫度為850℃-900℃。

所述的復合結合劑包括有氣孔的A類(氣孔率約為30％)結合劑及無氣孔的B類結合劑。

所述的復合結合劑中加入20％-30％的水和1％-2％的表面活性劑，燒結體抗折強度高于100MPa。

本發明的優點是：該復合結合劑采用的納米陶瓷材料由于它的粒度小、比表面積大，而表現出明顯的小尺寸效應、量子尺寸效應以及表面界面效應，使之具有不同于傳統陶瓷的獨特性能，如強度高、韌性好、燒結溫度低等，因此采用納米粉進行燒結，致密化的速度快、燒結溫度低，比傳統陶瓷低400℃-600℃，燒結過程也大大縮短。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明：

實施例1、

一種納米陶瓷復合結合劑，是在陶瓷結合劑基體中加入納米級的顆粒、片晶、晶須和纖維等第二相而形成的一種納米復合材料，在該材料中，至少一相為納米尺寸。

所述的復合結合劑用于金剛石磨具的陶瓷結合劑燒結溫度為800℃，用于立方氮化硼磨具的陶瓷結合劑燒結溫度為850℃。

所述的復合結合劑包括有氣孔的A類(氣孔率約為30％)結合劑及無氣孔的B類結合劑。

所述的復合結合劑中加入20％的水和1％的表面活性劑，燒結體抗折強度高于100MPa。

實施例2、

一種納米陶瓷復合結合劑，其特征是：該結合劑是在陶瓷結合劑基體中加入納米級的顆粒、片晶、晶須和纖維等第二相而形成的一種納米復合材料，在該材料中，至少一相為納米尺寸。

所述的復合結合劑用于金剛石磨具的陶瓷結合劑燒結溫度為850℃，用于立方氮化硼磨具的陶瓷結合劑燒結溫度為900℃。

所述的復合結合劑包括有氣孔的A類(氣孔率約為30％)結合劑及無氣孔的B類結合劑。

所述的復合結合劑中加入30％的水和1％-2％的表面活性劑，燒結體抗折強度高于100MPa。