一种磨粒复层阵列排布超硬砂轮的制备方法.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CN110757355A(43)申请公布日2020.02.07(21)申请号201910948339.7(22)申请日2019.10.08(71)申请人赵陆军地址565305贵州省铜仁市铜仁地区沿河土家族自治县谯家镇水田村老寨组(72)发明人赵陆军(51)Int.Cl.B24D18/00(2006.01)B24D3/34(2006.01)权利要求书2页说明书6页(54)发明名称一种磨粒复层阵列排布超硬砂轮的制备方法(57)摘要本发明涉及一种磨粒复层阵列排布超硬砂轮的制备方法，属于砂轮材料技术领域。本发明以立方碳化硅为磨料，制备磨粒复层阵列排布超硬砂轮，立方碳化硅的晶体的等轴结构特点决定了其具有良好的自然球度和自锐性，因此在精密研磨方面有更好的磨削和抛光效果，立方碳化硅在磨削区内温度升高时可以氧化生成无定型的二氧化硅膜，在磨粒相同压入深度的情况下可以大幅度降低切削力，同时由于立方碳化硅具有疏松的结构，在磨粒下端为球体的情况下，工件原子倾向于产生致密化，而不产生塑性流变，因此不产生切屑，可以有效防止砂轮堵塞，提高工件磨削表面的质量，扩大了砂轮的加工应用范围，提高砂轮的使用寿命。CN110757355ACN110757355A权利要求书1/2页1.一种磨粒复层阵列排布超硬砂轮的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：（1）将立方碳化硅、立方氮化硼加入硝酸中，置于超声分散机内，在60～80℃的水浴条件下超声震荡40～60min，得悬浮液；（2）将悬浮液过滤，取滤渣，用去离子水洗至中性，再置于60～80℃的烘箱中干燥2～4h，得预处理磨料；（3）取一片预处理砂轮基体和两片阵列孔排版陶瓷粘结掩模板，将阵列孔排版陶瓷粘结板置于预处理砂轮基体上对齐，将预处理磨料倒至阵列孔排版陶瓷粘结板上，用刀片将多余的预处理磨料刮出，再放置一层阵列孔排版陶瓷粘结板，倒入预处理磨料，用刀片刮平，置于液压机中以30～40MPa的压力压制1～2min，再置于热压烧结炉中烧结4～6min，随炉冷却至室温，得磨粒复层阵列排布超硬砂轮。2.根据权利要求1所述的一种磨粒复层阵列排布超硬砂轮的制备方法，其特征在于，所述的立方碳化硅、立方氮化硼、硝酸的重量份为40～60份立方碳化硅、20～30份立方氮化硼、160～240份质量浓度1%的硝酸。3.根据权利要求1所述的一种磨粒复层阵列排布超硬砂轮的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的超声震荡的功率为400～500W。4.根据权利要求1所述的一种磨粒复层阵列排布超硬砂轮的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的烧结条件为压力100～200MPa、温度800～1000℃。5.根据权利要求1所述的一种磨粒复层阵列排布超硬砂轮的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的阵列孔排版陶瓷粘结板的具体制备步骤为：（1）将二氧化硅、氧化铝、氧化硼、氧化钠、氧化锂、氧化锌置于搅拌机中，常温下以200～250r/min转速搅拌20～30min，得混合氧化物；（2）将混合氧化物置于球磨机内，加入直径40～60mm的刚玉球，常温下以40～60r/min转速球磨1～2h，得混合氧化物粉末；（3）将混合氧化物粉末置于微波烧结炉内，以40℃/min的速率从常温升至1200～1400℃，保温熔炼2～4h，得熔融料；（4）将熔融料迅速倒入模具内，用阵列针板插入模具内的熔融料上，将模具置于冷水中淬冷2～4min，取出，得阵列孔排版陶瓷粘结板。6.根据权利要求5所述的一种磨粒复层阵列排布超硬砂轮的制备方法，其特征在于，所述的二氧化硅、氧化铝、氧化硼、氧化钠、氧化锂、氧化锌的重量份为30～40份二氧化硅、20～30份氧化铝、10～20份氧化硼、4～5份氧化钠、10～20份氧化锂、4～5份氧化锌。7.根据权利要求5所述的一种磨粒复层阵列排布超硬砂轮的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述的模具的规格为高度1～2mm、直径100～120mm。8.根据权利要求1所述的一种磨粒复层阵列排布超硬砂轮的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的预处理砂轮基体的具体制备步骤为：（1）将碳酸钠、无水乙醇加入去离子水中，常温下以200～240r/min转速搅拌10～12min，得碱性清洗液；（2）取一片硬铝合金，将其置于碱性清洗液中，置于超声波清洗机内，在30～40℃的水浴条件下以300～400W的功率超声清洗10～15min，再置于60～80℃的烘箱中干燥1～2h，得预处理砂轮基体。2CN110757355A权利要求书2/2页9.根据权利要求8所述的一种磨粒复层阵列排布超硬砂轮的制备方法，其特征在于，所述的碳酸钠、无水乙醇、去离子水的重量份为10～20份碳酸钠、20～40份无水乙醇、80～160份去离子水。10.根据权利要