[發(fā)明專利]一種金剛石砂輪及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910490129.8
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110238766A
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮偉;安晶;邢莉;邱亞蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城工學(xué)院
• 主分類號: B24D3/28
• 分類號: B24D3/28;B24D3/34;B24D18/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發(fā)明公開了一種金剛石砂輪及其制備方法，所述金剛石砂輪的原料包括：金剛石磨料、樹脂結(jié)合劑、復(fù)合改性填料、增韌劑和無水乙醇；所述金剛石磨料是經(jīng)過5?10wt.%二氧化鈦溶膠進行表面處理得到的；所述復(fù)合改性填料是采用表面改性劑對鱗片狀石墨、碳化硅、氧化鋅和氧化鉻的混合物改性得到。本發(fā)明通過對金剛石基料進行改性、并加入復(fù)合改性填料，有效改善了金剛石的親水性以及高溫條件下與結(jié)合劑的潤濕性；選用的復(fù)合樹脂結(jié)合劑，可大大增強了金剛石磨料與結(jié)合劑之間的結(jié)合力，使結(jié)合劑不易斷裂、脫落，制得的砂輪強度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金剛石工具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金剛石砂輪及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著精密加工技術(shù)的不斷進步，采用金剛石砂輪的磨削加工工藝已廣泛應(yīng)用于各類材料的粗磨和精磨工序，該磨削加工工藝已經(jīng)成為現(xiàn)代機械制造領(lǐng)域中實現(xiàn)精密與超精密加工有效且應(yīng)用廣泛的基本技術(shù)，為高精度、高表面質(zhì)量工件的超精密加工奠定了基礎(chǔ)。與之相對應(yīng)的是，高性能、高自動化磨床裝備對使用砂輪等磨削工具的性能要求也越來越高。

金剛石是目前已知硬度最高的物質(zhì)，要發(fā)揮金剛石的磨削性能，通常需借助結(jié)合劑和其他輔助材料將其制備成具有一定規(guī)格、性能和用途的磨具。陶瓷結(jié)合劑金剛石磨具由于具有良好的耐熱、耐水、耐油、耐酸堿以及磨具形狀保持性好、磨削效率高等優(yōu)點，在機械加工領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價值和廣闊的應(yīng)用前景。但在磨具制備過程中，一方面由于人造金剛石磨料抗氧化溫度相對較低，陶瓷結(jié)合劑磨具燒結(jié)時易引起金剛石強度的下降；另一方面則是共價鍵形態(tài)的金剛石磨料表面不易被熔融態(tài)的陶瓷結(jié)合劑所潤濕，造成兩者間的結(jié)合力較弱，上述兩方面原因都對磨具整體性能產(chǎn)生不利影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種金剛石砂輪及其制備方法。

一種金剛石砂輪，原料以重量份計包括：金剛石磨料100-150份，樹脂結(jié)合劑10-15份，復(fù)合改性填料2-5份，增韌劑1-2份和無水乙醇3-5份；

所述金剛石磨料是經(jīng)過二氧化鈦溶膠進行表面處理得到的；

所述復(fù)合改性填料是采用表面改性劑對鱗片狀石墨、碳化硅、氧化鋅和氧化鉻的混合物改性得到。

進一步地，所述樹脂結(jié)合劑為酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂、納米二氧化硅溶膠和納米氧化鋁溶膠混合物。

進一步地，所述復(fù)合改性填料中表面改性劑、鱗片狀石墨、碳化硅、氧化鋅和氧化鉻的重量比為0.1-0.3：3-10：1-2：2-5：1-3。

進一步地，所述表面改性劑為硅烷偶聯(lián)劑和乙撐雙硬脂酰胺的組合物，兩者的用量比為1：1-1：5。

進一步地，所述增韌劑選自端羧基液體丁腈橡膠、聚乙烯醇或聚乙烯醇縮丁醛。

上述金剛石砂輪的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將金剛石基料粉體加至二氧化鈦溶膠中，超聲分散后，靜置溶脹，干燥后粉碎，得到金剛石磨料；

步驟2，將鱗片狀石墨、碳化硅、氧化鋅和氧化鉻混合，加入表面改性劑，研磨，得到復(fù)合改性填料；

步驟3，將酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂、納米二氧化硅溶膠和納米氧化鋁溶膠按重量比1：1：1：1混合，得到樹脂結(jié)合劑；

步驟4，將金剛石磨料、樹脂結(jié)合劑、復(fù)合改性填料、增韌劑和無水乙醇混合，攪拌均勻，得到砂輪料；

步驟5，將砂輪料倒入砂輪模具中，壓制成型得到坯體，經(jīng)燒結(jié)，得到金剛石砂輪。

進一步地，步驟1中靜置條件為25-30℃、3-5h，干燥條件為800-1000℃、10-15min。