[發明專利]一種高抗蝕耐溫變的超細粒度CBN砂輪及其制備方法

在審

• 申請號: 201510535903.4
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN105081991A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 任麗萍;任威銘
• 申請（專利權）人: 安徽威銘耐磨材料有限公司
• 主分類號: B24D3/02
• 分類號: B24D3/02;B24D3/28;B24D3/34;B24D18/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及超細粒度CBN砂輪制備技術領域，尤其涉及一種高抗蝕耐溫變的超細粒度CBN砂輪及其制備方法。

背景技術

超細粒度CBN砂輪是指以超細粒度（≤5μm）的CBN磨料和結合劑制成的一類砂輪，這類砂輪較之傳統的砂輪材料具有更低的表面粗糙度和表面損傷性，拋光、磨削的精度更高，更能提高零部件表面質量，也是砂輪行業發展的一個重要方向。

在生產工藝方面，由于磨料的超細粒度，磨料間容易發生團聚，與結合劑的結合性變差，這樣制備得到的砂輪就極易對工件表面產生劃痕，影響工件質量，因此，在生產過程中需要對超細磨料進行預處理，提高其與粘結劑的相容性和分散性，同時研制適用于超細粒徑磨料的粘結劑，以獲得低表面粗糙度的成品。目前制備超細粒度砂輪的技術還存在加工效率低、生產成本偏高等缺點，需要進一步改善和優化原料配方和制備工藝。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種高抗蝕耐溫變的超細粒度CBN砂輪及其制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種高抗蝕耐溫變的超細粒度CBN砂輪，該砂輪由以下重量份的原料制成：粒度≤5μm的CBN磨料35-40、粒度≤5μm的鋯英砂磨料12-14、粘結劑2-3、云母鱗片5-8、鋰基膨潤土1-2、氫氟酸（濃度40%）適量、聚苯乙烯磺酸鈉0.5-0.8、聚乙烯亞胺0.4-0.5、殼聚糖1.5-2、去離子水60-65。

所述的一種高抗蝕耐溫變的超細粒度CBN砂輪，所述的粘結劑由以下重量份的原料制成：固含量為40-45%的水性氟碳乳液12-15、海藻酸鈉4-5、納米二氧化硅2-3、去離子水適量；其制備方法為：將海藻酸鈉溶于適量的去離子水中，攪拌至其完全溶解即可，隨后加入水性氟碳乳液、納米二氧化硅，超聲攪拌分散至物料完全混合分散均勻即得。

所述的一種高抗蝕耐溫變的超細粒度CBN砂輪及其制備方法，其特在于，所述的制備方法為：

（1）先將CBN磨料、鋯英砂磨料投入氫氟酸溶液中浸泡預處理30-40min，隨后過濾，水洗至中性，干燥備用；

（2）將聚苯乙烯磺酸鈉、聚乙烯亞胺投入去離子水中，攪拌至物料完全溶解后，加入步驟（1）得到的混合磨料，攪拌混合均勻，隨后再投入除粘結劑外的其它剩余成分，攪拌混合40-50min后靜置1-2h后備用；

（3）將步驟（2）所得物料在80-100℃條件下干燥處理，干燥后的物料破碎，過200-300目篩，將過篩的物料與粘結劑混合，攪拌混合均勻后將混合物料球磨分散20-30min，隨后將物料裝模、成型、脫模，得胚體砂輪，其中成型壓力為40-50MPa，隨后將胚體砂輪送入70-80℃的烘箱中干燥5-6h后以4-5℃/min的速率升溫至230-250℃，保溫4-5h后自然冷卻至室溫即得該超細粒度CBN砂輪。

本發明先利用氫氟酸對超細粒度的CBN磨料、鋯英砂磨料進行預處理，處理后的磨料表面規整、光滑，雜質減少，力學性能得到提高，而以聚苯乙烯磺酸鈉、聚乙烯亞胺等配制的溶液處理后的磨料分散性佳，不易團聚，加入殼聚糖、鋰基膨潤土等原料后，原料在溶液中形成不沉淀、絮凝的穩定體系，干燥后的粉體與粘結劑的潤濕性和相容性更佳，粘結緊密牢固，添加的云母鱗片提高了砂輪的組織密度，抗滲透性、抗腐蝕性更佳，且以氟碳樹脂作為粘結劑使得砂輪表面更為光潔，不易粘附廢屑，易于清理；本發明制備的超細粒度CBN砂輪胚體強度高，殘余應力小，耐溫度變化性能好，不易開裂剝落，可應用于高精度的金屬零件磨削用。

具體實施方式

該實施例砂輪由以下重量份的原料制成：粒度≤5μm的CBN磨料35、粒度≤5μm的鋯英砂磨料12、粘結劑2、云母鱗片5、鋰基膨潤土1、氫氟酸（濃度40%）適量、聚苯乙烯磺酸鈉0.5、聚乙烯亞胺0.4、殼聚糖1.5、去離子水60。

其中粘結劑由以下重量份的原料制成：固含量為40%的水性氟碳乳液12、海藻酸鈉4、納米二氧化硅2、去離子水適量；其制備方法為：將海藻酸鈉溶于適量的去離子水中，攪拌至其完全溶解即可，隨后加入水性氟碳乳液、納米二氧化硅，超聲攪拌分散至物料完全混合分散均勻即得。

該砂輪的制備方法為：

（1）先將CBN磨料、鋯英砂磨料投入氫氟酸溶液中浸泡預處理30min，隨后過濾，水洗至中性，干燥備用；

（2）將聚苯乙烯磺酸鈉、聚乙烯亞胺投入去離子水中，攪拌至物料完全溶解后，加入步驟（1）得到的混合磨料，攪拌混合均勻，隨后再投入除粘結劑外的其它剩余成分，攪拌混合40min后靜置1h后備用；