[發(fā)明專利]一種多晶樹脂金剛石磨料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110291506.2
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113061765B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒澤宏;李海燕;崔靜芝;李長虹
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州益奇超硬材料有限公司
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C1/10;C22C26/00;B22F3/02;C09K3/14
• 代理公司: 焦作市科彤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41133
• 代理人: 陳湍南

本發(fā)明涉及超硬材料合成技術(shù)領(lǐng)域，提供一種多晶樹脂金剛石磨料的制備方法，由多晶金剛石磨料、金屬和合金的均勻混合粉經(jīng)高溫高壓法合成制得，金屬和合金占混合粉重量的5％?16％；金屬和合金高溫高壓下不與多晶金剛石磨料反應(yīng)且熔點低于多晶金剛石磨料。本發(fā)明還提供了一種多晶樹脂金剛石磨料。本發(fā)明的多晶樹脂金剛石磨料抗沖擊強度和熱抗沖擊強度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超硬材料合成技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多晶樹脂金剛石磨料及其制備方法。

背景技術(shù)

人造金剛石磨料分為單晶金剛石磨料和多晶金剛石磨料。人造金剛石磨料多應(yīng)用于樹脂結(jié)合劑砂輪等制品，行業(yè)內(nèi)一般稱呼單晶或多晶金剛石磨料為單晶或多晶樹脂金剛石磨料。

現(xiàn)有的單晶樹脂金剛石磨料，強度高，內(nèi)部雜質(zhì)少，熱穩(wěn)定好，耐磨削熱沖擊。適合強力磨削，工作效率高。

但是，磨削過程中，單晶樹脂金剛石磨料晶體的切削刃磨損后不易自身局部破碎產(chǎn)生新的切削刃，自銳性低。單晶樹脂金剛石磨料晶體過早脫落，使單晶樹脂金剛石磨料的利用率降低。因此，單晶樹脂金剛石磨料制成的砂輪等制品使用壽命較低。磨削時，單晶樹脂金剛石磨料的切削刃由鋒利的銳角逐步變?yōu)殁g角，切削壓力加大，這種不均勻的磨削力使被加工的工件表面內(nèi)應(yīng)力較大，易產(chǎn)生劃痕和燒傷。

現(xiàn)有的多晶樹脂金剛石磨料為多個亞晶體嵌式結(jié)構(gòu)的的晶體，具有不規(guī)則形狀和粗糙凹表面。多晶樹脂金剛石磨料在磨削時有諸多優(yōu)點。多晶樹脂金剛石磨料具有良好的自銳性，保持持續(xù)穩(wěn)定的磨削效率。多晶樹脂金剛石磨料的切削刃就是一個亞晶的棱角。一個切削刃磨損后脫落，新的亞晶棱角出露形成一個新的切削刃，直至這個多晶樹脂金剛石磨料晶體大部分磨損后脫落。由于多晶樹脂金剛石磨料的利用率高，多晶樹脂金剛石制成的砂輪等制品使用壽命長。磨削過程中，多晶樹脂金剛石磨料的切削刃始終保持鋒利狀態(tài)。與單晶金剛石磨料比較，磨削力均勻，被加工的工件表面精度好，內(nèi)應(yīng)力較小，不易產(chǎn)生劃痕和燒傷。

因此，多晶樹脂金剛石磨料是現(xiàn)在磨具行業(yè)的一個發(fā)展趨勢，但是，多晶樹脂金剛石磨料在高溫高壓下生長而成。由于合成加熱時間只有120秒或更短，生長速度極快，在合適的觸媒作用下，多晶樹脂金剛石磨料形成亞晶鑲嵌結(jié)構(gòu)。其亞晶以裂紋、孔洞和缺陷為界面。多晶樹脂金剛石磨料晶體內(nèi)的裂紋、孔洞和缺陷多，夾雜包裹體多。包裹體內(nèi)夾雜物質(zhì)為碳、觸媒金屬等。由于有氧觸媒的存在，還夾雜有金屬氧化物。因此，多晶樹脂金剛石磨料的沖擊強度低，熱穩(wěn)定性差。中、輕負荷的磨削條件下，磨削鋒利，使用壽命長。高速磨削和高效超精密磨削時，容易膨脹、過早破碎。磨削效率降低，使用壽命縮短，加工質(zhì)量變差。多晶樹脂金剛石磨料的使用范圍受到限制。

因此，還需要對多晶樹脂金剛石進行改進。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種多晶樹脂金剛石磨料的制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

本發(fā)明的目的在于還提供一種多晶樹脂金剛石磨料，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種多晶樹脂金剛石磨料的制備方法，由多晶金剛石磨料、金屬和合金的均勻混合粉經(jīng)高溫高壓法合成制得，金屬和合金占混合粉重量的5％-16％；金屬和合金高溫高壓下不與多晶金剛石磨料反應(yīng)且熔點低于多晶金剛石磨料。本申請的多晶金剛石磨料為市售常規(guī)的高溫高壓法合成的多晶樹脂金剛石磨料。

優(yōu)選的，高溫高壓法為：20-60秒內(nèi)升壓至內(nèi)部合成壓力達到6000-6500MPa，之后保壓10至16分鐘；

升壓60-80秒后開始加熱，加熱溫度為1350-1450攝氏度，加熱時間6-12分鐘。

優(yōu)選的，所述金屬至少為銅、鋁、鋅的一種，所述合金至少為銅鋅合金、銅鋁合金的一種。

一種上述多晶樹脂金剛石磨料的制備方法所制備的多晶樹脂金剛石磨料。