[發明專利]一種金剛石微粉的預處理方法

無效

• 申請號: 201110353692.4
• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN102502614A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 宋鵬濤;劉泓;劉躍華
• 申請（專利權）人: 廣東奔朗新材料股份有限公司
• 主分類號: C01B31/06
• 分類號: C01B31/06
• 代理公司: 佛山市粵順知識產權代理事務所 44264
• 代理人: 唐強熙

技術領域

本發明是通過預燒結，將金剛石微粉進行預處理的一種方法，屬于超硬材料技術領域。

背景技術

自金剛石磨具問世以來，研究學者一直在研究如何提高金剛石的利用率問題。由于金剛石磨具中的金剛石與結合劑之間并無發生分子鍵結合，而是以物理機械力鑲嵌于結合劑中。因此，大部分金剛石在砂輪使用過程中并非磨削脫落，而是由于結合劑對金剛石的把持力不夠，導致金剛石在小的磨削力下發生脫落。高的脫落率不僅造成了金剛石的浪費，同時砂輪的保形性差，使得砂輪的加工質量下降。

為了解決這一問題，研究學者進行了提高結合劑對金剛石的把持力方面的研究。有研究學者通過化學法、超聲波和真空鍍覆等方法，在金剛石表面鍍覆鈦、鉻、鉬、鎢等碳化物形成元素，在金剛石表面形成保護層，提高了結合劑對金剛石的把持力。但對于陶瓷結合金剛石磨具而言，鍍覆金屬層并未提高陶瓷結合劑對金剛石的把持力，同時也增加了金剛石的成本。

發明內容

為了使金剛石微粉與陶瓷結合的結合更加緊密，提高陶瓷結合劑對金剛石的潤濕性、把持力和金剛石的利用率，從而提高陶瓷結合金剛石砂輪的鋒利度和壽命，本發明提供了一種金剛石微粉的預處理方法。

本發明包括以下工藝步驟：

(1)采用原料為粒度小于W40的金剛石微粉，并與細粒度的陶瓷結合劑混合；

(2)將(1)步驟中的金剛石微粉與陶瓷結合劑在混料機中進行混勻；

(3)將(2)步驟中混合均勻的混合粉末進行預燒結；

(4)利用行星式球磨機將(3)步驟中燒結后的粉末進行破碎和二次混勻；

(5)將(4)步驟中破碎后的混合粉末進行烘干和過篩，得到預處理后的金剛石微粉。

所述(1)步驟中金剛石微粉粒度小于W40，陶瓷結合劑的粒度為0.5～10.0μm。陶瓷結合劑的粒度要小于金剛石微粉的粒度。金剛石微粉的重量比為70～90％，陶瓷結合劑的重量比為10～30％。

所述(2)步驟中金剛石微粉與陶瓷結合劑的混勻采用干混的方式，球料比為1～3∶1，混料時間為0.5～1.5h。

所述(3)步驟中金剛石微粉與陶瓷結合劑的混合粉末的預燒結溫度為400～600℃，升溫速率為1～4℃/min，保溫時間為1～2h。

所述(4)步驟中行星式球磨機的球磨采用濕混的方式，球磨劑為去離子水，球料比為1～3∶1，球磨時間為0.5～2h。

所述(5)步驟中球磨后的烘干溫度為60～120℃，保溫時間為2-6h。烘干后的混合粉末過-200目篩。即為預處理后的金剛石微粉，備用。

本發明的金剛石微粉的預處理方法是將金剛石微粉和陶瓷結合劑微粉混勻后，進行預燒結處理；主要是針對現有技術中陶瓷結合劑對金剛石把持力差，壽命低，砂輪保形性差，影響其磨削效果的缺點。經過預燒結處理后的金剛石微粉制成制品后，陶瓷結合劑對金剛石的潤濕性好，把持力增強，提高了金剛石砂輪的鋒利度、壽命和金剛石的利用率。

本發明提供了一種簡單可行的方法，將金剛石微粉和細粒度的陶瓷結合劑混勻后，進行預燒結處理，使其表面粘附一層陶瓷結合劑，這樣，在制品生產中，金剛石微粉就能與陶瓷結合的更加緊密，提高了陶瓷結合劑對金剛石的潤濕性、把持力和金剛石的利用率，從而提高了砂輪的鋒利度和壽命。

附圖說明

圖1和圖2為預處理后的金剛石微粉制成金剛石砂輪的SEM掃描電鏡圖片，可以看到，金剛石微粉和陶瓷結合劑接觸狀態好，陶瓷結合劑對金剛石的潤濕性好。

具體實施方式

實施例1：一種金剛石微粉的預處理方法，含有以下步驟：

(1)采用的原料為：金剛石微粉粒度小于W40，陶瓷結合劑的粒度為1.0μm。

(2)將(1)步驟中的金剛石微粉與陶瓷結合劑在研缽中進行初混，金剛石微粉的重量比為70％，陶瓷結合劑的重量比為30％。

(3)將(2)步驟中金剛石微粉與陶瓷結合劑在混料機中進行混勻，采用干混的方式，球料比為3∶1，混料時間為0.5h，混勻后過-40目的篩網。

(4)將(3)步驟中混合均勻的金剛石微粉與陶瓷結合劑的混合粉末置于剛玉坩堝中，將粉料平鋪于坩堝中，進行預燒結，燒結溫度為400℃，升溫速率為2℃/min，保溫時間為2h，待爐溫冷卻至室溫后，將坩堝取出。

(5)將(4)步驟中預燒結后的混合粉末在行星式球磨機中進行球磨，采用濕混的方式，球磨劑為去離子水，球料比為1∶1，球磨時間為2h，。