[發明專利]一種無鈉新型高強陶瓷結合劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410757694.3
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104478422A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 崔衛民;李啟泉;劉書鋒
• 申請（專利權）人: 鄭州博特硬質材料有限公司
• 主分類號: C04B35/14
• 分類號: C04B35/14;C04B35/622
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 張春;喬玉萍

技術領域

本發明屬于材料工程技術領域，具體涉及一種無鈉新型高強陶瓷結合劑及其制備方法。

背景技術

目前陶瓷結合劑體系主要有B-Zn-Si系、Na-B-Al-Si系、Li-Al-Si系及鉛玻璃系。研究內容主要集中在陶瓷結合劑的組成上，研究目的主要是為獲得低熱膨脹系數，低耐火度及高強度的陶瓷結合劑。特別是金剛石陶瓷結合劑，燒結溫度一般不超過850攝氏度，否則金剛石由于熱失重而破壞金剛石磨料的磨削能力，目前超硬材料磨具的低溫陶瓷結合劑普遍通過引入鈉元素來降低結合劑溫度，以降低燒結溫度，保護磨料不被氧化。而鈉的引入雖然降低了燒結溫度，但同時破壞了結合劑的強度，使得磨具在較高磨削力作用下壽命嚴重縮短。此新型結合劑即能保證較大燒結溫度，同時大大提高結合劑強度。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種能保證較大燒結溫度的同時，大大提高結合劑強度的無鈉新型高強陶瓷結合劑及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種無鈉新型高強陶瓷結合劑，其原料按組分及重量百分比含量為:?Li2O:1-7%wt，B2O3：8-18%wt，Al2O3：10-18%wt，P2O3：3-12%wt，Si2O3：45-60%，ZnO：4-10%wt，BaO、CaO、MgO中的任意兩種：3-7%wt，Bi2O3：2-6%wt，

增強相：TiO2、ZrO2、La2O3中的一種或兩種：1-4%。

一種無鈉新型高強陶瓷結合劑的制備方法，其特征在于:

步驟一、配料,并進行混合；

步驟二、將步驟一的配料置于剛玉坩堝中，溫度至1200-1400℃后保溫1-3h，得到熔融的液體；

步驟三、將步驟二所得熔融的液體水淬后烘干，再通過球磨機研磨6-8h后成粉末，用篩網篩分得到無鈉新型高強陶瓷結合劑。

所述篩網為300目。

本發明的制備方法簡易，制備得到的無鈉新型高強陶瓷結合劑耐火度為700-850℃，抗折強度為90-110Mpa，適合于金剛石刀具、立方氮化硼刀具，金剛石復合片等磨削加工。

具體實施方式

實施例1

一種無鈉新型高強陶瓷結合劑，其原料按組分及重量百分比含量為:?Li2O:1-7%wt，B2O3：8-18%wt，Al2O3：10-18%wt，P2O3：3-12%wt，Si2O3：45-60%，ZnO：4-10%wt，BaO、CaO、MgO中的任意兩種：3-7%wt，Bi2O3：2-6%wt，

增強相：TiO2、ZrO2、La2O3中的一種或兩種：1-4%。

一種無鈉新型高強陶瓷結合劑的制備方法，其特征在于:

步驟一、配料,并進行混合；

步驟二、將步驟一的配料置于剛玉坩堝中，溫度至1200-1400℃后保溫1-3h，得到熔融的液體；

步驟三、將步驟二所得熔融的液體水淬后烘干，再通過球磨機研磨6-8h后成粉末，用篩網篩分得到無鈉新型高強陶瓷結合劑。

所述篩網為300目。

將上述無鈉新型高強陶瓷結合劑經檢測，耐火度為700-850℃，抗折強度為90-110Mpa。

實施例2

一種無鈉新型高強陶瓷結合劑，原料配比如下：?2kgLi2O3，18?kg?B2O3?，11?kg?Al2O3，4?kg?P2O3，47?kg?Si2O3，6?kg?ZnO，2?kg?BaO，5?kg?CaO，3?kg?Bi2O3，增強相：3?kg?TiO2、3?kg?ZrO2。

一種無鈉新型高強陶瓷結合劑的制備方法，

步驟一、配料,并進行混合；

步驟二、將步驟一的配料置于剛玉坩堝中，溫度至1300℃后保溫2h，得到熔融的液體；

步驟三、將步驟二所得熔融的液體水淬后烘干，再通過球磨機研磨7h后成粉末，用300目篩網篩分得到無鈉新型高強陶瓷結合劑。

將上述無鈉新型高強陶瓷結合劑經檢測，耐火度為705℃，抗折強度為99Mpa。

實施例3

一種無鈉新型高強陶瓷結合劑，原料配比如下：?3kg?Li2O3，16?kg?B2O3，12?kg?Al2O3，4?kg?P2O3，50?kg?Si2O3，7?kg?ZnO，4?kg?CaO，4kg?MgO，3?kg?Bi2O3：，增強相：6kg?ZrO2、1?kg?La2O3。

一種無鈉新型高強陶瓷結合劑的制備方法，其特征在于: