[發(fā)明專利]一種超高氣孔率陶瓷結(jié)合劑金剛石超精磨磨具及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010142106.0
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111331527B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙玉成;王明智;王瑋德
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: B24D3/18
• 分類號: B24D3/18;B24D3/34;B24D18/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉瀟

1.一種超高氣孔率陶瓷結(jié)合劑金剛石超精磨磨具的制備方法，包括以下步驟：

(1)將酰胺類有機單體、交聯(lián)劑和水混合，得到預(yù)混水溶液；

(2)在所述預(yù)混水溶液中依次加入混合粉體和分散劑，得到懸浮體漿料；所述混合粉體包括超微細金剛石與陶瓷結(jié)合劑；

(3)將所述懸浮體漿料的pH值調(diào)節(jié)至9～11后進行球磨，得到球磨漿料；采用氨水調(diào)節(jié)所述懸浮體漿料的pH值；

(4)在所述球磨漿料中加入表面活性劑，然后對所得漿料進行高速攪拌發(fā)泡，得到濕泡沫體；所述高速攪拌的轉(zhuǎn)速為1000～4000r/min，時間為1～30min；

(5)在所述濕泡沫體中加入催化劑和引發(fā)劑，將所得混合泡沫料在模具中進行凝膠固化，所述混合泡沫料表面覆蓋有機溶劑，脫模后得到多孔坯體；

(6)將所述多孔坯體依次進行干燥和燒結(jié)，得到超高氣孔率陶瓷結(jié)合劑金剛石超精磨磨具。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的酰胺類有機單體為丙烯酰胺或N-乙烯基吡咯烷酮；

所述交聯(lián)劑為N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺或聚乙二醇二甲基丙烯酸酯；

所述酰胺類有機單體與交聯(lián)劑的質(zhì)量比為1～6：1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)的預(yù)混水溶液中酰胺類有機單體的質(zhì)量濃度為1～20％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)的混合粉體中超微細金剛石的粒度小于等于20μm，陶瓷結(jié)合劑的粒度為0.5～10μm；所述超微細金剛石與陶瓷結(jié)合劑的質(zhì)量比為10～50：90～50；所述混合粉體的質(zhì)量為預(yù)混水溶液質(zhì)量的20～60％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)的分散劑包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸銨、檸檬酸銨、四甲基氫氧化銨、多聚磷酸鈉和聚丙烯酸銨中的一種或幾種；所述分散劑的質(zhì)量為混合粉體質(zhì)量的1～18％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中在加入表面活性劑之前，還包括對所述球磨漿料進行除氣處理；所述除氣處理的方法為：將所述球磨漿料過濾，然后在真空條件下進行攪拌。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)的表面活性劑包括Triton X-114、Tween80、直鏈烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨、月桂醇硫酸鈉、月桂酰基谷氨酸、壬基酚聚氧乙烯醚、平平加O、二乙醇酰胺、單硬脂酸甘油酯、木質(zhì)素磺酸鹽、重烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、擴散劑NNO、擴散劑MF、PO-EO共聚物和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或幾種；所述表面活性劑在每升球磨漿料中的加入量為4～18g。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(5)中的催化劑為N,N,N’,N’-四甲基乙二胺；所述引發(fā)劑為過硫酸銨；所述催化劑相對于每升球磨漿料中的加入量小于等于7.5mL；所述引發(fā)劑的質(zhì)量為球磨漿料質(zhì)量的0.2～3％。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(6)中的干燥包括依次進行的室溫干燥和加熱干燥；所述室溫干燥的時間為6～12h；所述加熱干燥的溫度為60～100℃，時間為12～24h；

所述燒結(jié)的溫度為450～650℃，保溫時間為0.5～1h。