[發明專利]一種陶瓷結合劑磨具性能的檢測方法

在審

• 申請號: 201811087022.0
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109238849A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 栗正新;王麗晶;余威
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N1/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種陶瓷結合劑磨具性能的檢測方法，屬于磨料磨具技術領域。主要步驟是：組裝模具并投入陶瓷結合劑，壓實；以半徑為R毫米的單顆剛玉球磨粒的球心為中心線做一道水平線記號，并在距水平線2/3R毫米處再畫上下兩道記號；標記好的磨粒的下端插入結合劑塊的正中間位置，并使磨粒的上端記號完全壓入結合劑塊；固化、脫模、拋光處理；試樣置于萬能試驗機上進行測試，分析上述試樣的應力應變曲線,記錄試樣發生明顯變形的力，即磨粒從結合劑中壓斷的瞬間所需的力。有益效果是：易操作、省時省力、測試結果準確；解決把持力難以直接測量的難題，為制備高效、高速、高精密磨具提供理論指導。

所屬技術領域

本發明專利涉及磨料磨具技術領域，尤其是一種陶瓷結合劑對剛玉磨粒把持力的檢測方法。

背景技術

陶瓷結合劑磨具具有強度高、耐熱性能好、磨削過程中不易發生堵塞、熱膨脹量小等特性,廣泛應用于各個領域中。隨著科學技術的發展，磨具行業也有更高的要求，在未來的發展過程中，陶瓷結合劑磨具由于其獨特的優異性能而具有更好的應用前景，但其不足之處是磨具在使用的過程中結合劑對磨粒的把持力不足，導致磨粒容易脫落。

磨具的性能主要包括磨具硬度、磨具強度以及磨具的組織，其中磨具硬度反映結合劑把持磨粒的能力，主要與結合劑的性質和數量以及成型密度、熱處理工藝等有關。

把持力是指磨料單位面積上受到的結合劑阻止磨料從磨具中脫落的作用力，主要包括物理附著力、機械鑲嵌力以及化學鍵力。物理附著力指結合劑和磨粒分子之間的范德華力，其結合力很弱，比化學鍵的鍵能小1～2個數量級。機械鑲嵌力指結合劑對磨粒的包鑲作用而對磨粒起到把持的作用，主要由結合劑的強度和硬度決定?；瘜W結合力指結合劑與磨粒在一定溫度與壓力下發生化學反應而生成的化學鍵力，包括離子鍵、共價鍵、金屬鍵等。此種結合力通?？蛇_到幾百兆帕，可以有效地把持磨粒。

如果結合劑對磨料的把持力不足，則在切削力的作用下，磨粒將會輕易地從結合劑中脫落，并被冷卻液帶走,即磨料的早期脫落；如果結合劑對磨料的把持力過大，則新的磨削刃不易出露，導致磨具鋒利度不夠，造成磨具自銳性較差。

目前常用的陶瓷結合劑與磨料之間的把持力主要源于機械把持，提高把持力的方法主要有以下兩種：一種是改變磨料的表面狀態，即對磨料進行鍍覆處理或者在磨料表面涂覆薄膜等來改變磨料的表面粗糙度；另一種是通過在基礎結合劑中添加堿土金屬氧化物、稀土氧化物、納米顆粒以及添加劑等提高陶瓷結合劑的性能，尤其是陶瓷結合劑的高溫流動性以及高溫潤濕性。

結合劑對磨粒具有適宜的把持力是制造高性能磨具的關鍵技術，但目前對把持力的測量只是基于抗拉強度測試的分析體系，并沒有給出一些量上的評價指標，因此，有必要對把持力進行表征和計算，使得結合劑對磨粒具有合適的把持力，這樣才能獲得具有壽命長、自銳性好的磨具，進而制造高速、高效、高精密磨具。

發明內容

本發明的目的是：提供一種陶瓷結合劑對磨粒把持力的檢測方法，實現通過調節把持力對磨具結構、性能進行調控，得到具有合適把持力的磨具，解決把持力無法直接測量的難題，為制備高效、高速、高精密磨具提供理論指導。

為實現本發明之目的，采用以下技術方案予以實現：

a、組裝模具并投入陶瓷結合劑，用壓板壓實。

b、以半徑為R毫米的單顆剛玉球磨粒的球心為中心線做一道水平線記號，并在距水平線2/3R毫米位置處再畫上下兩道記號。

c、將上述標記好的磨粒的下端插入步驟a中的陶瓷結合劑塊的正中間位置，并使磨粒的上端記號完全壓入結合劑塊。

d、將上述組裝好的模具進行帶模固化。

e、脫模取出試樣后進行打磨、拋光處理。

f、將上述試樣置于萬能試驗機上進行測試，使試驗機的壓頭壓在磨粒的正中間位置，即對露出的磨粒施加垂直向下的力。