[發(fā)明專利]一種LAS系微晶玻璃磨料結(jié)合劑配方、其制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810868460.4
• 申請(qǐng)日: 2018-08-02
• 公開（公告）號(hào): CN109015419B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜妍彥;程昆;李正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B24D3/14
• 分類號(hào): B24D3/14
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 劉慧娟;李馨

本發(fā)明公開了一種LAS系微晶玻璃磨料結(jié)合劑配方、其制備方法及應(yīng)用，屬于微晶玻璃磨料磨具領(lǐng)域。本發(fā)明中的LAS系微晶玻璃磨料結(jié)合劑，由以下質(zhì)量百分比的組分制成：4～9％Li₂O，14～20％Al₂O₃，48～58％SiO₂，8～16％B₂O₃，0.8～2.2％Na₂O，0.8～1.2％K₂O，1～4.5％MgO，1～3％ZnO，0.5～1.5％BaO，3.5～4.5％TiO₂。熔制溫度1200～1300℃，燒結(jié)溫度600～780℃，熱膨脹系數(shù)小并具有可調(diào)的特性，潤(rùn)濕性好，適用于白剛玉、綠色碳化硅、人造金剛石等磨料制備磨具，其磨具密度適中，吸水率低，顯氣孔率和抗折強(qiáng)度較高，有良好的容屑空間，對(duì)磨料把持力好，加工過程中不易脫落。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磨料磨具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種LAS系微晶玻璃磨料結(jié)合劑配方、其制備方法及應(yīng)用，包括磨具制品的燒成工藝。

背景技術(shù)

微晶玻璃結(jié)合劑屬于陶瓷結(jié)合劑的范疇，同時(shí)又兼顧陶瓷結(jié)合劑和樹脂結(jié)合劑的特點(diǎn)，熱膨脹系數(shù)小，容屑性能好，不易堵塞，應(yīng)用范圍廣。但是在低熔方面，微晶玻璃結(jié)合劑也存在著困擾，不僅熔制溫度高，能耗大；而且在應(yīng)用時(shí)燒成溫度也高，限制了微晶玻璃結(jié)合劑在超硬磨料如人造金剛石方面的應(yīng)用。因?yàn)榻饎偸诳諝猸h(huán)境中700℃左右開始碳化，在真空環(huán)境中800℃左右開始碳化，所以如果不對(duì)金剛石磨料進(jìn)行包覆處理，則最低限度要求金剛石磨具的燒成溫度不高于800℃。

為解決微晶玻璃結(jié)合劑燒成溫度高的問題，研究者做了大量工作，如采用一種無(wú)鉛微晶玻璃結(jié)合劑制備超硬材料砂輪(CN 105666346 A)，該專利采用了氟磷成核劑，這種成核劑含有污染性極大的氟化物和極易揮發(fā)的磷化物，不利于生產(chǎn)控制和生態(tài)環(huán)境；在“一種低燒結(jié)溫度微晶玻璃結(jié)合劑及其制備方法”(CN 106219983 A)專利中使用了稀土元素La₂O₃和稀有元素Sb₂O₃，使產(chǎn)品成本提高，此外其微晶化溫度偏高830-850℃，不能滿足金剛石類磨具的生產(chǎn)要求(≤800℃)；與之相比，本發(fā)明采用的基礎(chǔ)玻璃成分可使熔制溫度和微晶化溫度都得到有效降低，使磨具制備的燒成溫度(即玻璃微晶化溫度)減低至650-780℃，同時(shí)使用的都是常規(guī)玻璃生產(chǎn)用原料，成本低。對(duì)于“一種金剛石復(fù)合材料用微晶玻璃陶瓷結(jié)合劑”(CN 102531400 A)專利，只適用于金剛石材料的生產(chǎn)，而且玻璃配方中也是使用了污染大的氟化物。

現(xiàn)有技術(shù)中，如ZL201110049834.8中，采用1150℃高溫?zé)Y(jié)制備微晶陶瓷結(jié)合劑磨鋼坯砂輪，工藝復(fù)雜，燒結(jié)溫度高，限制了它的應(yīng)用范圍；ZL201510344724.2中，采用硼玻璃20～40％，長(zhǎng)石22～43％，霞石粉10～35％，粘土5～13％，碳酸鋰2～5％，三氧化二鉻3～13％制備陶瓷結(jié)合劑，燒結(jié)溫度為1000℃，微晶尺寸在12.8～22.9μm，性能提升有限，燒結(jié)溫度依然很高。可見采用微晶玻璃作為磨具生產(chǎn)的結(jié)合劑存在一個(gè)矛盾，即SiO₂和Al₂O₃含量不足得不到所需的微晶相，若滿足成分要求則由于它們是難熔氧化物，勢(shì)必提高熔制溫度和微晶化溫度，如何使用其它輔助成分和調(diào)節(jié)它們的用量則是獲取低熔制溫度、低微晶化溫度的關(guān)鍵技術(shù)。

此外現(xiàn)有的結(jié)合劑只適用于一種磨具的制備，一組玻璃配方滿足多品種磨具的使用尚未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，提供一種玻璃熔制溫度低、微晶化熱處理溫度低、潤(rùn)濕性好，能良好包覆磨料、熱膨脹系數(shù)小，且與磨料熱膨脹系數(shù)相接近的性能可調(diào)LAS系微晶玻璃磨料結(jié)合劑，將LAS系微晶玻璃低熱膨脹系數(shù)的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到多種磨料中去，制備燒結(jié)溫度低、密度適中、吸水率低、顯氣孔率較高、抗折強(qiáng)度高的微晶玻璃結(jié)合劑磨具，適用于白剛玉、綠色碳化硅、人造金剛石等磨料，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，提高磨具性能。