[發(fā)明專利]一種磁性磨粒的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910539802.2
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110387107A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝治高
• 申請（專利權(quán)）人: 謝治高
• 主分類號: C08L61/06
• 分類號: C08L61/06;C08L61/00;C08K7/14;C08K5/42;C08K5/544;C08K3/38;C08K3/22;C08K13/04;C08J7/06;C09K3/14
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本發(fā)明涉及一種磁性磨粒的制備方法，屬于光整加工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用溶膠?凝膠法在前驅(qū)體表面包覆一層二氧化硅膜，二氧化硅的硬度僅次于剛玉；呋喃樹脂砂中樹脂在高溫下發(fā)生熱解，砂粒表面就會形成光亮炭，在界面上形成還原性氣氛，能提高粘結(jié)劑的粘結(jié)質(zhì)量；酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學(xué)性能、耐熱性能，最重要的特征就是耐高溫性，即使在非常高的溫度下，也能保持其結(jié)構(gòu)的整體性和尺寸的穩(wěn)定性，主要做鑄造黏結(jié)劑；經(jīng)玻璃纖維和呋喃樹脂砂增強(qiáng)改性后的酚醛樹脂具有較好的粘結(jié)性和熱穩(wěn)定性，在破碎過程中磨粒相不容易脫落。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁性磨粒的制備方法，屬于光整加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

制造業(yè)一直都是一個國家經(jīng)濟(jì)中的重要組成部分，尤其是在工業(yè)化國家中，制造業(yè)的地位更顯而易見是不可動搖的。中國作為了一個世界經(jīng)濟(jì)大國，制造業(yè)亦是舉足輕重的。如中車集團(tuán)已經(jīng)研制出磁懸浮列車，其運行速度達(dá)120公里。該磁懸浮列車為中低速列車，其運行更快，最高可達(dá)每小時運行160公里，過彎道更穩(wěn)，其最小的平面曲面半徑可達(dá)50米，以及其爬坡能力強(qiáng)。中車純電動雙層巴士在惠靈頓上線運營。氫燃料混合動力有軌電車從中國鐵路零公里處正式起跑；中國中車的“復(fù)興號”走出了國門，株洲的無人智能軌道客車已經(jīng)上路，由此種種，皆可看出我國制造業(yè)的發(fā)展。我國已逐漸由制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變，從跟跑到領(lǐng)跑。先進(jìn)的制造業(yè)離不開高品質(zhì)的成品，高品質(zhì)的成品與高質(zhì)量的零部件息息相關(guān)，高質(zhì)量的零部件有著高的表面要求。因此，作為加工工藝的最后一道工藝——光整加工，因其可以提高零件的精度，完善前面工序所遺留的問題，并可以改善工件的各個性能，其在加工工藝中的重要性是顯而易見的。因此，在中國這個制造業(yè)快速發(fā)展，并致力于打造一個制造強(qiáng)國的國家，發(fā)展光整加工是非常有必要的。

與其他光整加工技術(shù)相比，磁性磨粒光整加工因其加工工具--磁性磨粒具有柔性，其可很好的應(yīng)用于平面、內(nèi)外圓面、自由曲面等各種簡單或復(fù)雜形狀的工件。在一些傳統(tǒng)光整加工技術(shù)沒法實現(xiàn)的加工的情況，如內(nèi)外圓面、自由曲面等非規(guī)則面的加工過程中，磁性磨粒因其可隨磁極頭的運動而發(fā)生運動，可以非常有效的加工這些非規(guī)則面。經(jīng)磁性磨粒加工后的工件表面可以實現(xiàn)具有微米或者亞微米的形狀精度，工件的表面粗糙度值更低，工件的表面質(zhì)量更高。

磁性磨粒經(jīng)常應(yīng)用于一些其他傳統(tǒng)光整加工方法加工不太具有優(yōu)勢，加工效果不太明顯的情況下，如難加工的毛細(xì)管、形狀復(fù)雜的空間彎管、形狀怪異的零件以及復(fù)雜型腔，在加工這些工件時，磁性磨粒的柔性、自適應(yīng)性就表現(xiàn)的淋漓盡致，其可以很好的加工這些零件并獲得較高的表面質(zhì)量和較好的表面性能。在磁性研磨加工過程中，磁性磨粒是加工中的關(guān)鍵因素。而在我國，磁性磨粒的制備工藝并不完善，制備工藝通常都較為復(fù)雜，所需設(shè)備較多，操作復(fù)雜，效率不高，且需要機(jī)械破碎，因而有的磨粒在使用之前已經(jīng)被破壞，造成了材料及人力的浪費，因此，我國的磁性磨粒并未能實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，只是停留在實驗研究階段，現(xiàn)有哈爾濱工業(yè)大學(xué)、大連理工大學(xué)、太原理工大學(xué)等高校對磁性磨粒的制備工藝、理論分析以及加工實驗方面做出了大量的研究。而國外僅有少數(shù)國家如德國、日本等可以實現(xiàn)磁性磨粒的工業(yè)化。由此可知，獲得性能良好、制備工藝簡潔、效率高的磁性磨粒是至關(guān)重要的。

磁性磨粒是由磁性物質(zhì)與高硬度且具有研磨性能的物質(zhì)通過粘接、熔融、電鍍等方法將兩者結(jié)合為一體的復(fù)合材料顆粒。其中，提供磁性性能的物質(zhì)稱為磁介質(zhì)相，作為研磨加工工件的物質(zhì)稱為磨粒相，結(jié)合兩者的物質(zhì)稱為結(jié)合劑。到目前為止，國內(nèi)外學(xué)者研制了很多磁性磨粒的制備工藝，其主要可以分為以下幾種方法：

1．粘結(jié)法

粘接法是指用某種具有粘接性的物質(zhì)將作為磁介質(zhì)相的磁性物質(zhì)與具有一定硬度的可研磨的物質(zhì)粘接為一體，從而形成的復(fù)合磁性材料。為使粘接效果更好，需在混合后對該物質(zhì)進(jìn)行加壓固化，然后對其進(jìn)行物理破碎，篩分不同大小的顆粒，即可獲得一定粒度的磁性磨粒。用該工藝制備出的磁性磨粒是靠粘接劑連接，結(jié)合強(qiáng)度與粘接劑的粘性有關(guān)，在破碎工藝中會存在磁介質(zhì)相與磨粒相的分離現(xiàn)象，且隨著溫度的最高，粘接劑的粘性下降，在加工過程中，磨粒相與磁介質(zhì)相的分離會污染加工工件表面，從而影響加工效果。

燒結(jié)法