一种陶瓷结合剂及金刚石砂轮的制备方法.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CN107805075A(43)申请公布日2018.03.16(21)申请号201711000948.7(22)申请日2017.10.24(71)申请人鹤山市旭威金刚石制品有限公司地址529700广东省江门市鹤山市古劳镇三连工业区6区69号侧(72)发明人胥俊鹏(74)专利代理机构北京科家知识产权代理事务所(普通合伙)11427代理人陈娟(51)Int.Cl.C04B35/63(2006.01)C04B35/52(2006.01)B24D3/14(2006.01)B24D18/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种陶瓷结合剂及金刚石砂轮的制备方法(57)摘要本发明公开了一种陶瓷结合剂及金刚石砂轮的制备方法，本发明以凝胶法制备陶瓷结合剂，首先将CeO2用浓硝酸溶解，得到Ce(NO3)2，将NaNO3、Ca(NO3)2、Al(NO3)3、H3BO3、Mg(NO3)2、Ce(NO3)2加入其中，并加入适量乙醇水至全部溶解，与正硅酸乙酯水解凝胶充分混合，调节pH至4～6，凝胶在500～600℃下烘干，粉碎、过100目筛，即可得到陶瓷结合剂。在此基础上，进一步制备金刚石砂轮。该方法制备的陶瓷结合剂具有物料混合分布均匀、粒径在纳米范围的优点，550℃烘干后热膨胀系数为4.55×10-6/℃～4.95×10-6/℃，结合剂750℃烧结后抗折强度达到了104.6MPa～110.8MPa。在此基础上制备的金刚石砂轮气孔率为20～27％，砂轮线速度为75～100m/s。CN107805075ACN107805075A权利要求书1/1页1.一种陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：①CeO2用浓硝酸溶解，得到Ce(NO3)2；②将NaNO3、Ca(NO3)2、Al(NO3)3、H3BO3、Mg(NO3)2、Ce(NO3)2按照质量比例10～20：10～20：15～20：20～40：1.5～5.0：1.5～5.0加入适量乙醇水溶液至全部溶解，所述的乙醇和水的体积比为50:50；③取120～170份的正硅酸乙酯加入适量乙醇水溶液溶解，所述的乙醇：水的体积比为50:50；④将②和③混合，并用1vol％硝酸溶液调节pH至4～6，搅拌2h可得多组分凝胶；⑤凝胶在500～600℃下烘干，粉碎、过100目筛，即可得到陶瓷结合剂。2.根据权利要求1所述的陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于，NaNO3、Ca(NO3)2、Al(NO3)3、H3BO3、Mg(NO3)2、Ce(NO3)2溶液的浓度分别为50％、45％、50％、50％、4％、3％。3.一种金刚石砂轮的制备方法，其特征在于包括以下步骤：①CeO2用浓硝酸溶解，得到Ce(NO3)2；②将NaNO3、Ca(NO3)2、Al(NO3)3、H3BO3、Mg(NO3)2、Ce(NO3)2按照质量比例10～20：10～20：15～20：20～40：1.5～5.0：1.5～5.0加入适量乙醇水溶液至全部溶解，所述的乙醇和水的体积比为50:50；③取120～170份的正硅酸乙酯加入适量乙醇水溶液溶解中搅拌1h；④将②和③混合，并用1vol％硝酸溶液调节pH至4～6，搅拌2h可得多组分凝胶，并用聚乙烯吡咯烷酮调节凝胶黏度至50mpa·s；⑤机械搅拌下降金刚石磨料加入④得到凝胶中，金刚石磨料的质量为最终所得到砂轮质量的60～80％；⑥混合均匀后在500～600℃下烘干，粉碎、过100目筛；⑦冷压成型后在，并在750℃下烧结得到金刚石砂轮。4.根据权利要求3所述的金刚石砂轮制备方法，其特征在于。所述的烧结工艺为：升温速度10℃/min至300℃，保温30min，升温速度4℃/min至550℃，保温30min，升温速度2℃/min至750℃，保温120min，自然冷却至室温。2CN107805075A说明书1/4页一种陶瓷结合剂及金刚石砂轮的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种陶瓷结合剂及金刚石砂轮的制备方法，属材料工程领域。技术背景[0002]陶瓷结合剂金刚石磨具，以其优良的耐水、耐油、耐热、耐酸碱等优点受到了广泛的关注，而且制备的磨具有着自锐性好、形状保持性好、磨削效率高、切削能力强等优点，在石材加工、硬质合金、功能陶瓷等领域应用广泛。陶瓷结合剂金刚石磨具的强度主要由陶瓷结合剂、金刚石磨料以及两者间的结合强度决定。但在当前磨具制备的过程中有着如下问题：第一，陶瓷结合剂制备所需要的烧结温度较高，通常需700～900℃，甚至超过1000℃以上；第二，金刚石磨料结构为共价键形态，其表面很难被熔融态的陶瓷结合剂润湿，因此两者间的结合、把持力不强，结合强度不高。这些问题都限制了陶瓷结合剂金刚石砂轮的发展。[0003