[發明專利]金剛石復合片專用研拋液及其制備方法

有效

• 申請號: 201410770783.1
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104497886A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 關佳亮;陳玲;張孝輝;劉益嘉;朱磊
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C09G1/02
• 分類號: C09G1/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

技術領域

本發明屬于精密超精密研拋技術領域，主要針對金剛石復合片等類似超硬材料研發的專用研拋液，以滿足對其進行精密/超精密加工要求。

背景技術

金剛石復合片是采用金剛石微粉與硬質合金基片在超高壓高溫條件下燒結而成，既具有很高的硬度、耐磨性和熱穩定性，又具有高的強度與抗沖擊韌性，是制造切削刀具、鉆井鉆頭及其他耐磨工具的理想材料，被廣泛應用于石油化工、地質勘探、航空航天、醫療和機械加工工具等領域，具有重要的商業和軍事應用價值。但是，正是由于它的一系列優點，使金剛石復合片的加工難度增高，滿足不了國內對它精密加工要求。針對這一特點，我們在ELID磨削的基礎上采用專用研拋液對其進行精密研拋，研磨時，不像傳統的研磨，在加工中另行添加磨料，本發明的專用研拋液可以直接使用，在加工過程中，不需要再添加其他磨料和添加劑，操作簡單，效率高、成本低、無污染，同時，工件加工后，無研拋缺陷，表面質量好。

發明內容

本發明的目的在于針對金剛石復合片的超硬特性，普通加工方法加工不了，達不到應用需求的情況，現有的普通研拋液對金剛石復合片，加工表面容易產生缺陷，有研拋紋路，難以達到鏡面研拋效果等問題，提供一種金剛石復合片專用研拋液，在研拋過程中，容易研拋，?不產生研拋紋路，可以得到鏡面研拋效果。使用時，只需將配置好的專用研拋液添加在研拋墊上，放置工件進行加工即可，操作簡單，效率高，成本低，無污染。

本發明采用的技術方案為金剛石復合片專用研拋液，該研拋液由磨料、溶劑、添加劑三部分組成。磨料由粒徑為0.5～1.5μm的金剛石微粉，溶劑為煤油。研拋液是通過磨料、溶劑和添加劑按一定的體積比：5％的光亮劑、5％的磨料、10％凡士林、20％的混合脂、60％的煤油配制而成，在精密超精密研拋過成中起到潤滑、冷卻、吸附、清洗和工件表面成膜的作用，以獲得最佳的研拋效果。

其中研拋液添加劑的各成分百分比為：

添加劑是由30％凡士林、30％硬脂酸顆粒(C₁₇H₃₅COOH)、20％植物油、20％錠子油。

上述的金剛石復合片專用研拋液的制備方法，具體步驟如下：

①將粒徑為0.5～1.5μm的金剛石微粉按4:5的體積比加到熔化的凡士林中，攪拌均勻。

②在①中加入60％的煤油，攪拌混合均勻，冷卻至室溫備用。

③將硬脂酸顆粒(C₁₇H₃₅COOH)、植物油、錠子油按照一定的體積比，加入到干凈的容器中，再加入一定的光亮劑，攪拌均勻，密封儲存。

④將上述②和③得到的溶液混合攪拌均勻，得到金剛石復合片專用研拋液。

本發明的專用研拋液還具有以下特點：

⑴與傳統的研拋液不同，屬于含有超硬磨料的研拋混合劑，研拋時可以直接使用，不用另加磨料；

⑵本發明的專用研拋液在一定的壓力和轉速等條件下，可以對金剛石復合片類超硬材料進行直接拋光，使用過程中效率高、成本低、無污染；

⑶添加光亮劑可以有效提高加工表面的光潔度；

⑷金剛石復合片容易研拋，無研拋缺陷，加工表面質量好。該研拋液高效、方便、無污染、不腐蝕工件，能夠有效提高加工表面質量和加工效率，同時還可以在加工過程中起到冷卻、潤滑、吸附和清洗的作用。

附圖說明

圖1為專用研拋液加工效果。

圖2為常規研拋液加工效果。

圖3為專用研拋液粗糙度測量結果。

圖4為常規研拋液粗糙度測量結果。

圖5為專用研拋液加工形貌。

圖6為常規研拋液加工形貌。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合具體實例來驗證專用研拋液的研拋效果，并與傳統的研拋液進行對比實驗突出本發明的優越性。

實例一

⑴實施條件?

實驗設備：BDE-1B變頻調速光學二軸研磨研拋機，北京時代表面粗糙度測量儀TR300，圖像采集顯微鏡+松下WV-CP460，S-3400NⅡ型掃描電子顯微鏡；

研拋條件：環境溫度為室溫，專用金剛石研拋液，金剛石復合片工件，專用絲綢研拋墊；

研拋參數為：研拋盤轉速80～180r/min，研拋壓力0.4～0.7KN/cm²，研拋偏心距35mm，頻率16-20Hz，研拋時間40～60min。

⑵專用研拋液的配制

按體積比為：5％的光亮劑、5％的磨料、10％的凡士林、20％的混合脂、60％的煤油配制而成。