[發(fā)明專利]陶瓷結合劑磨鉆石專用金剛石砂輪

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110179237.7
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102229122A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發(fā)明（設計）人: 韓云;冉隆光;王凱平;王照
• 申請（專利權）人: 蘇州賽力精密工具有限公司
• 主分類號: B24D3/14
• 分類號: B24D3/14;B24D18/00
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發(fā)明屬于金剛石砂輪領域，具體涉及一種陶瓷結合劑，以及采用該陶瓷結合劑制備用于打磨鉆石的陶瓷結合劑金剛石砂輪的方法。

背景技術

鉆石是世界上最硬的物質，打磨鉆石需要強力磨削，普通剛玉和碳化硅磨料無法完成。最傳統(tǒng)的方法是將兩顆天然鉆石固定后以相反的方向旋轉對磨，這種方法效率不高且損耗鉆石。

伴隨工業(yè)金剛石的產生，鉆石加工業(yè)先后將樹脂結合劑金剛石砂輪和金屬結合劑金剛石砂輪引入天然鉆石加工，但由于樹脂結合劑不耐高溫，磨削時結合劑碳化而使磨粒脫落，不能很好地完成磨削。金屬結合劑則因其磨粒過于包裹且不易修整，達不到所希望的磨削效率。

本發(fā)明陶瓷結合劑金剛石砂輪具有樹脂結合劑金剛石砂輪和金屬結合劑金剛石砂輪的優(yōu)點而彌補了兩者的不足。具體表現(xiàn)為：?

(1)陶瓷結合劑的高強度和低膨脹系數(shù),與所采用的陶瓷質砂輪基體實現(xiàn)了完美匹配，至使砂輪不會因磨削時的熱脹冷縮而導致基體和磨削層分離；

(2)耐熱性好。本發(fā)明陶瓷結合劑的燒結溫度為695~705℃，而樹脂結合劑的燒結溫度僅180~220℃。與樹脂結合劑金剛石砂輪相比，本發(fā)明結合劑既可以保證在金剛石不被碳化（800℃）的溫度下得到良好燒結，又可以保證磨削時結合劑不會被碳化而使磨粒始終處于良好的被把持狀態(tài)不會脫落；

(3)化學穩(wěn)定，適應各種冷卻液；

(4)導熱散熱好。本發(fā)明砂輪內有較多（20~40%）的氣孔，磨削時有利于排屑和散熱，不易堵塞、不會引起鉆石碳化；

(5)與金屬結合劑金剛石砂輪相比，具有良好的自銳性和易修整性；

(6)高強度和高磨削速度。傳統(tǒng)的鉆石加工線速度為20~30m/s,?本產品已在比利時最新磨鉆石專利設備上實現(xiàn)鉆石加工有史以來40m/s的最高速磨削，并與該公司簽署了配套協(xié)議。

(7)?磨削效率、使用壽命均遠遠好于樹脂和金屬結合劑金剛石砂輪。綜合效益可提高50%以上。

專利號為200910304381.1的中國發(fā)明公開了一種金剛石砂輪陶瓷結合劑及金剛石砂輪的制備方法，先將工業(yè)級SIO₂溶膠和NANO₃，KNO₃，LINO₃，H3BO₃等溶液機械攪拌混合均勻，調整混合溶液PH為4～6，再加入工業(yè)級AL₂O₃溶膠；將所得的混合溶膠在500℃~550℃烘干、研磨破碎后過100-120目篩網(wǎng)，即制得金剛石砂輪陶瓷結合劑。在制得陶瓷結合劑的基礎上再制備金剛石砂輪。該陶瓷結合劑具有物料組分混合均勻，結合劑粒徑可達納米級范圍，燒結成型后抗折強度為101.8-105.3MPA；燒結后陶瓷結合劑對金剛石磨料包覆完整，氣孔率為20%-28%，使用速度可達80-100M/S。

發(fā)明內容

本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種用于制備金剛石砂輪的陶瓷結合劑，并采用該陶瓷結合劑制備專用于鉆石加工的陶瓷結合劑金剛石砂輪。

為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種用于制備金剛石砂輪的陶瓷結合劑，所述陶瓷結合劑的制備方法包括以下步驟：

(1)?按照以下配比混合原料，得混合料：

二氧化硅???????30%～60%；

硼砂???????????????????6%～18%；

氫氧化鋰???????12%～28%；

氧化鋅????????????????5%～12%；

氧化鈣???????????????6%～10%；

氧化鋁???????????????2%～20%；

上述百分比為重量百分比，并且所有原料的重量百分比之和為100%；

(2)?將步驟(1)所得混合料在1295℃～1305℃高溫熔煉，冷卻后球磨成陶瓷粉，即為陶瓷結合劑。

上述技術方案中，步驟(2)中，冷卻后球磨成陶瓷粉后，通過180#的標準篩，獲得陶瓷結合劑。

上述技術方案中，所述陶瓷結合劑的外觀呈白色超細粉末狀，密度為2.6g/cm^3_2.8g/cm³，熔點：760-780℃，純度：≥99％，抗拉強度：80-120MPa，平均粒徑：8～15μm，軟化溫度：650～680℃，燒結溫度：695℃-705℃，膨脹系數(shù)：6×10^-6～9×10^-6。