[發明專利]大氣孔率陶瓷cBN砂輪及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010282665.1
• 申請日: 2020-04-12
• 公開（公告）號: CN111421477B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 劉振波;薛萍;李偉超;楊菲
• 申請（專利權）人: 江蘇賽揚精工科技有限責任公司
• 主分類號: B24D3/14
• 分類號: B24D3/14;B24D3/18;B24D18/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫周強

本發明公開了大氣孔率陶瓷cBN砂輪及其制備方法與應用，將cBN磨料及無機組合物加入胺化合物水溶液中，攪拌脫泡得到漿料；然后將漿料注入模具，靜置后得到砂輪素坯；然后將砂輪素坯干燥后燒結，得到大氣孔率陶瓷cBN砂輪。本發明創造性地將無機組分以及cBN磨料均勻的分散于有機單體水系溶液中，通過有機單體形成的網狀結構固定cBN磨料及結合劑形成素坯，燒結后制得的砂輪錐度小、密度均勻性程度高、且組織結構均勻；本發明制備大氣孔率陶瓷cBN砂輪的方法未見近似報道。

技術領域

本發明屬于陶瓷cBN砂輪制備技術領域，具體涉及一種大氣孔率陶瓷cBN砂輪的制備方法。

背景技術

近 30 年的高速磨削實踐使得 CBN 砂輪在高速磨削中的應用成為了現實，并且這種方法被認為是對精密鐵系金屬進行大效率加工的最有效辦法。目前陶瓷cBN砂輪的制備工藝主要以干法壓制成型為主，即將粉狀物料投入模具型腔內，然后閉模加壓使其成型并固化。首先，干法壓制成型時由于物料需要添加臨時粘結劑，由于現用臨時粘結劑大部分為液狀，所以混合后物料需要烘干，而物料的干燥程度極其容易影響砂輪燒結后品質，物料過干則砂輪容易起泡，物料過濕則投料困難；其次，由于粉狀物料與模具表面摩擦力及物料自身摩擦力的作用導致所受壓力在傳遞過程中不斷損失，造成砂輪坯體密度均勻性較差，坯體燒結后砂輪極容易產生錐度，且氣孔分布不均勻。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備大氣孔率陶瓷cBN砂輪的方法及產品與應用，制得的cBN砂輪坯體燒結后砂輪氣孔分布均勻、密度一致性好、錐度0.1mm，砂輪可用于壓縮機氣缸件、軸承件的內孔磨削。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

大氣孔率陶瓷cBN砂輪素坯，其制備方法包括如下步驟：將cBN磨料及無機組合物加入胺化合物水溶液中，攪拌脫泡得到漿料；然后將漿料注入模具，靜置后得到砂輪素坯。

一種大氣孔率陶瓷cBN砂輪，其制備方法包括如下步驟：將cBN磨料及無機組合物加入胺化合物水溶液中，攪拌脫泡得到漿料；然后將漿料注入模具，靜置后得到砂輪素坯；然后將砂輪素坯干燥后燒結，得到大氣孔率陶瓷cBN砂輪。

本發明中，無機組合物由二氧化硅、氧化鋁、氧化鎂以及氧化鉀組成；胺化合物水溶液由甲基丙烯酰胺、亞甲基雙丙烯酰胺、檸檬酸三銨與水組成；優選的，無機組合物中，各組分重量百分數為，二氧化硅60%～71%、氧化鋁10～22%、氧化鎂1～2%、氧化鉀余量；胺化合物水溶液中，甲基丙烯酰胺（MAM）的濃度為10～20wt %，亞甲基雙丙烯酰胺（MBAM）的濃度為2～6wt %，檸檬酸三銨（TAC）的濃度為0.2～0.5wt%；胺化合物水溶液中，各組分的濃度分別以水為基準。

本發明中，cBN磨料及無機組合物中，cBN磨料的重量百分數為50～75wt%，余量為無機組合物；無機組合物與胺化合物的重量比為1∶0.5～1。

本發明中，料漿注入表面涂覆脫模劑的模具，脫模劑為常用硅油、微晶石蠟等常用脫模劑。

本發明中，攪拌的時間為1～3小時；脫泡為在真空下攪拌15～45分鐘；靜置的時間為3～5小時；干燥為70～100℃干燥1～3h；燒結為氮氣下，燒結工藝為3小時從室溫升至500℃，再保溫3h，然后5小時從500℃升至850℃，再保溫2h，然后3小時從850℃升至900～1000℃，再保溫2～3h，最后隨爐冷卻。

本發明公開了上述大氣孔率陶瓷cBN砂輪在加工精密鐵系金屬中的應用。

具體的，本發明制備大氣孔率陶瓷cBN砂輪的方法如下：

1）配制水系溶液：