[發明專利]一種復合結合劑立方氮化硼砂輪

在審

• 申請號: 201410010600.6
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN103770023A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 胡光勝
• 申請（專利權）人: 當涂縣南方紅月磨具磨料有限公司
• 主分類號: B24D3/14
• 分類號: B24D3/14;B24D3/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 方崢

技術領域

本發明涉及砂輪制造技術領域，具體涉及一種復合結合劑立方氮化硼砂輪及其生產工藝。?

背景技術

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

本發明的目的在于，提供一種復合結合劑立方氮化硼砂輪，以改善傳統立方氮化硼砂輪的磨削性能，為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：?

一種復合結合劑立方氮化硼砂輪，其特征在于，本發明砂輪由以下重量份的原料制成：立方氮化硼磨料40-45、碳化硅磨料30-34、氧化鋰3-4、氧化鈉2-3、二氧化硅3-4、二氧化鋯1-2、二氧化鉻1-2、硅酸鈉1-2、硫酸鋁3-4、聚乙烯吡咯烷酮4-5、助劑7-9。

所述的助劑由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10-12、鐵粉5-6、二氧化鈦1-2、硅藻土粉2-3、高嶺土粉5-6、氮化鋁粉1-2、硅烷偶聯劑KH550?2-3、二甲基硅油1-2、花生殼粉5-7；制備方法是將鐵粉、二氧化鈦、高嶺土粉、氮化鋁粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶聯劑KH550混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入1020-1050℃下煅燒1-2小時，冷卻后，粉碎成150-200目粉末，與其它剩余成分混合，即得。?

所述的一種復合結合劑立方氮化硼砂輪，其生產工藝如下：?

（1）將二氧化硅、二氧化鋯、二氧化鉻混合，加熱至350-400℃時攪拌5-8min，隨后繼續加熱至2600-2680℃攪拌10-12min，攪拌結束后球磨至200-300目粉體后，加入助劑，充分攪拌均勻備用；

（2）將硅酸鈉、硫酸鋁、聚乙烯吡咯烷酮混合，加入2-3倍混合料重量份的水，攪拌至混合料完全溶解后，加入步驟（1）的物料，攪拌均勻備用；

（3）將立方氮化硼磨料、碳化硅磨料、氧化鋰、氧化鈉與步驟（2）所得的物料充分混合后，送入模具中壓制成型，成型條件：壓力機設定溫度為220-240℃，在18-20MPa條件下保壓4-5min，出模得胚體；

（4）將胚體進行燒結處理，胚體先在20-25min內升溫至650-700℃，保溫6-8小時，再按15-18℃/min升溫至1450-1480℃，保溫9-12小時后取出，自然冷卻后即得。

本發明的優點在于：采用二氧化硅、二氧化鋯、二氧化鉻等原料逐步升溫攪拌制成了陶瓷結合劑，這種陶瓷結合劑化學性能穩定，熱膨脹系數低、抗沖擊性能強；硅酸鈉、硫酸鋁、聚乙烯吡咯烷酮等原料制備的水溶液具有良好的粘結特性，能夠增加陶瓷結合劑與磨料的把持強度，提高了磨料間的粘結牢固程度，顯著改善制品的強度，本發明制備得到的立方氮化硼砂輪不僅硬度高，還具有良好的韌性，抗沖擊能力強，磨削性能得到改進，較傳統立方氮化硼砂輪使用壽命更長。?

具體實施方式

實施例1?

本實施例砂輪由以下重量份原料制成：立方氮化硼磨料45、碳化硅磨料30、氧化鋰3、氧化鈉2、二氧化硅3、二氧化鋯1、二氧化鉻1、硅酸鈉1、硫酸鋁3、聚乙烯吡咯烷酮4、助劑8。

助劑由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10、鐵粉5、二氧化鈦2、硅藻土粉2、高嶺土粉5、氮化鋁粉1、硅烷偶聯劑KH550?3、二甲基硅油1、花生殼粉5；制備方法是將鐵粉、二氧化鈦、高嶺土粉、氮化鋁粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶聯劑KH550混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入1020-1050℃下煅燒1-2小時，冷卻后，粉碎成150-200目粉末，與其它剩余成分混合，即得。?

所述的一種復合結合劑立方氮化硼砂輪，其生產工藝如下：?

（1）將二氧化硅、二氧化鋯、二氧化鉻混合，加熱至350℃時攪拌8min，隨后繼續加熱至2600℃攪拌12min，攪拌結束后球磨至300目粉體后，加入助劑，充分攪拌均勻備用；