[發明專利]高強高硬陶瓷加工用砂輪及其制備方法

有效

• 申請號: 202011627943.9
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112756613B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 張瑩瑩;王思宇;李威;冉隆光
• 申請（專利權）人: 蘇州賽爾科技有限公司
• 主分類號: B22F5/00
• 分類號: B22F5/00;B22F3/02;B22F3/10;B24D3/10;B24D3/34;B24D18/00;C22C1/05;C22C9/02;B22F1/12
• 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

本發明公開了高強高硬陶瓷加工用砂輪及其制備方法，本發明砂輪的金屬胎體由銅粉、錫粉、鐵粉、納米鈦粉混合得到，將銅粉、錫粉、鐵粉和納米鈦粉球磨后與金剛石混合，得到物料；所述物料經過冷壓、燒結、加工，得到高強高硬陶瓷加工用砂輪；對高強高硬脆性陶瓷進行鉆孔加工，裂片率小，砂輪加工壽命長。

技術領域

本發明屬于砂輪技術，具體涉及高硬高強陶瓷材料用砂輪及其制備方法。

背景技術

隨著3C行業的發展，通訊設備在我們生活中的大量應用，越來越多的產品部件選擇性能更為優異的材料來優化產品的使用性能。高強高硬的陶瓷材料相對于傳統的金屬、玻璃兼具對信號影響小、視覺美感、硬度高不易磨損、散熱性能好等特點，因此逐漸被廣泛應用在手機、智能穿戴產品上。但目前高強高硬陶瓷未能得到充分應用，原因正是由于它的硬度高、韌性差的特性使其加工非常困難。對于高強高硬陶瓷的加工，普通燒結、電鍍產品存在壽命短的問題。對于高強高硬陶瓷用砂輪，現有常規砂輪多采用銅錫鈦作為胎體配方，該配方有他的優點，但該胎體配方對于高強高硬陶瓷的加工有致命的弱點，機械強度低，鋒利度較差，砂輪使用品質不穩定，時常出現切削力不良造成的裂片。

發明內容

本發明采用鐵和納米鈦粉對銅錫配方進行改性，得到的復合物為具有良好的力學性能的強化胎體，對金剛石潤濕性好，同時可以提高胎體的抗彎強度，還具有強碳化物形成的優點，加入少量就可以大大改善銅對金剛石的潤濕，增加胎體對金剛石的把持，另外，以銅作為骨架，低熔點的錫粉降低表面張力、降低銅的潤濕角，納米鈦因其表面能高還可以一定程度上起到降低燒結溫度的作用、同時還具有細晶強化的作用。從實際應用來看，添加鐵和納米鈦后之后可以大大提高砂輪的壽命。

本發明采用如下技術方案：

高強高硬陶瓷加工用砂輪金屬基胎體，其組分和各組分質量百分數如下：

銅粉????????50～65％

錫粉????????20～26％

鐵粉????????10～20％

納米鈦粉????余量。

本發明公開了高強高硬陶瓷加工用砂輪，其以上述高強高硬陶瓷加工用砂輪金屬基胎體為結合劑、以金剛石為磨料制備得到。

上述高強高硬陶瓷加工用砂輪的制備方法為，將銅粉、錫粉、鐵粉和納米鈦粉球磨后與金剛石混合，得到物料；所述物料經過冷壓、燒結、加工，得到高強高硬陶瓷加工用砂輪。

本發明中，球磨在無氧環境中進行，比如氮氣下球磨，對后續坯體燒結有利。進一步的，球磨在有機溶劑比如酒精存在下進行，球磨的轉速為400～600rpm，時間為100～130分鐘。

本發明中，冷壓在常溫下進行，壓力為4±0.5t/cm²，時間為8～11s。

本發明中，燒結時，以10～20℃/min的升溫速率由常溫升至450℃，保溫40～60min；然后以10～20℃/min的升溫速度升至900℃-920℃，保溫15～25min。

本發明公開了上述高強高硬陶瓷加工用砂輪金屬基胎體在制備高強高硬陶瓷加工用砂輪中的應用；上述高強高硬陶瓷加工用砂輪在加工高強高硬陶瓷材料中的應用，比如高強高硬陶瓷鉆孔。

本發明以銅粉、錫粉、鐵粉、納米鈦粉為原料組成金屬基胎體，無需添加其他組分，用于金剛石砂輪的制備，相對于現有砂輪，對高強高硬脆性陶瓷進行鉆孔加工，裂片率小于0.15％，砂輪加工壽命達到1200片。

附圖說明

圖1為實施例一鉆孔后的工件；

圖2為對比例四鉆孔后的工件。

具體實施方式