一种陶瓷金属复合结合剂砂轮及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110842799A(43)申请公布日2020.02.28(21)申请号201911132670.8(22)申请日2019.11.19(71)申请人郑州磨料磨具磨削研究所有限公司地址450001河南省郑州市高新区梧桐街121号(72)发明人郝素叶赵炯赵延军李大水王思亮许本超(74)专利代理机构郑州联科专利事务所(普通合伙)41104代理人杨海霞(51)Int.Cl.B24D3/10(2006.01)B24D3/34(2006.01)B24D18/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种陶瓷金属复合结合剂砂轮及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种陶瓷金属复合结合剂砂轮的制备方法：1）液体陶瓷结合剂的制备：将一定配比的Al(NO3)3、H3BO3、LiNO3和NaNO3溶于水中，再加入SiO2溶胶，得到液体陶瓷结合剂；2）陶瓷金属复合结合剂的制备：将金刚石微粉、金属混合粉添加到液体陶瓷结合剂中混匀，获得混合浆料；3）喷雾造粒：将步骤2）所得混合浆料进行喷雾造粒，制成成型料；4）烧结成型及后处理：将步骤3）所得成型料进行压制成型、烧结、修整和修锐即得到陶瓷金属复合结合剂砂轮。本发明提高了砂轮的微观结构一致性，解决了现有技术导致的崩口较大、切缝蛇形、烧伤、切割质量不稳定、消耗速度不均匀、大块脱落等现象，同时砂轮还具有较高的强度和使用寿命。CN110842799ACN110842799A权利要求书1/1页1.一种陶瓷金属复合结合剂砂轮的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）液体陶瓷结合剂的制备：将一定配比的Al(NO3)3、H3BO3、LiNO3和NaNO3溶于水中，再加入SiO2溶胶，得到液体陶瓷结合剂；以氧化物摩尔百分比计，液体陶瓷结合剂中各原料配比为：Al2O313％～17％、B2O315％～20％、Li2O5％～8％、Na2O15％～18％、SiO237％～48％；2）陶瓷金属复合结合剂的制备：将金刚石微粉、金属混合粉添加到液体陶瓷结合剂中混匀，获得混合浆料；3）喷雾造粒：将步骤2）所得混合浆料进行喷雾造粒，制成成型料；4）烧结成型及后处理：将步骤3）所得成型料进行压制成型、烧结、修整和修锐即得到陶瓷金属复合结合剂砂轮。2.如权利要求1所述陶瓷金属复合结合剂砂轮的制备方法，其特征在于，步骤1）中，SiO2溶胶的固含量为30%-50%。3.如权利要求1所述陶瓷金属复合结合剂砂轮的制备方法，其特征在于，步骤2）中，混合浆料中各成分质量百分比为：金刚石微粉10～15%、金属混合粉78～85%、陶瓷结合剂5～12%。4.如权利要求3所述陶瓷金属复合结合剂砂轮的制备方法，其特征在于，步骤2）中，金属混合粉由以下质量百分比原料组成：Sn11～20%、Ni5～10%、Fe1～5%、Ti1～4%、Al3～10%，余量为铜粉。5.如权利要求3所述陶瓷金属复合结合剂砂轮的制备方法，其特征在于，所述金刚石微粉的粒度为w20-w5；所述金属混合粉中，Cu粉的平均粒径0.5~2μm、Sn粉的平均粒径为2~15μm、Ni粉的平均粒度为0.5~3μm、Fe粉的平均粒径为0.3~4μm、Ti粉的平均粒径为0.5~6μm、Al粉平均粒径为1~10μm。6.如权利要求3所述陶瓷金属复合结合剂砂轮的制备方法，其特征在于，步骤3）中喷雾造粒时，喷雾压力为1-4MPa，喷雾干燥的温度180-240℃，获得成型料的粒径范围为10~32μm。7.如权利要求3所述陶瓷金属复合结合剂砂轮的制备方法，其特征在于，步骤4）中，压制成型时压制压力为180-220MPa,烧结温度为650-710℃。8.采用权利要求1至7任一所述制备方法制备得到的陶瓷金属复合结合剂砂轮。2CN110842799A说明书1/5页一种陶瓷金属复合结合剂砂轮及其制备方法技术领域[0001]本发明属于超硬材料技术领域，具体涉及一种陶瓷金属复合结合剂砂轮及其制备方法。背景技术[0002]近几年来，随着高速磨削和超精密磨削技术的迅速发展，对砂轮提出了更高要求。陶瓷树脂结合剂砂轮已不能满足生产需要，金属结合剂砂轮因其具有把持力强、结合强度高、耐磨性好、耐高温、成型性能好、寿命长、导热性好，能承受较大的磨削压力等特点，在工程陶瓷、光学玻璃、硬质合金等难加工材料的磨削加工中得到了广泛应用。但金属结合剂砂轮自锐性差，常添加陶瓷结合剂提高自锐性，而传统固体陶瓷结合剂采用固相机械粉碎过筛方法得到粒径为1~100μm粉体，在制备微粉级金刚石磨料复合结合剂砂轮时，会形成以结合剂为中心的非均匀结构，不能实现对磨料有效包覆，降低结合剂强度及对磨料的把持力，且烧结后较大块的陶瓷结合剂切削过程中容易产生崩口等质量问题。再加上复