一种低温烧结陶瓷结合剂及其制备工艺.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CN107617983A(43)申请公布日2018.01.23(21)申请号201711006994.8(22)申请日2017.10.25(71)申请人湖南兴大新材料有限公司地址410000湖南省长沙市雨花区环保中路188号国际企业中心12栋303(72)发明人谢友刘小磐(74)专利代理机构长沙正奇专利事务所有限责任公司43113代理人马强(51)Int.Cl.B24D3/10(2006.01)B24D3/34(2006.01)C04B35/453(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种低温烧结陶瓷结合剂及其制备工艺(57)摘要本发明涉及一种低温烧结陶瓷结合剂，按质量份计，其原料组成包括硅溶胶30-35份、三氧化二铋45-50份、硼酸5-7份、添加剂12-20份；其中，硅溶胶的固含量为5-15wt%。本发明的陶瓷结合剂绿色环保，且制备过程无污染；熔点很低，在500℃条件下，即可软化成半球形，可满足金刚石粉体的低温烧结需求；化学稳定性强且力学性能优异；对金刚石的润湿性好且粘结强度高，制得的金刚石砂轮力学性能好。CN107617983ACN107617983A权利要求书1/2页1.一种低温烧结陶瓷结合剂，其特征在于，按质量份计，其原料组成包括：硅溶胶30-35份三氧化二铋45-50份硼酸5-7份添加剂12-20份；其中，硅溶胶的固含量为5-15wt%。2.根据权利要求1所述的低温烧结陶瓷结合剂，其特征在于，所述添加剂包括氧化锌、二氧化锰、三氧化二铁和五氧化二钒中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的低温烧结陶瓷结合剂，其特征在于，按质量份计，所述添加剂包括氧化锌3-5份、二氧化锰3-5份、三氧化二铁3-5份和五氧化二钒3-5份。4.根据权利要求1所述的低温烧结陶瓷结合剂，其特征在于，所述三氧化二铋、硼酸及添加剂的粒径均≤5μm。5.一种如权利要求1-4任一项所述的低温烧结陶瓷结合剂的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：1）先量取适当重量的硅溶胶，倒入容器中，搅拌，再按原料组成配方加入三氧化二铋、硼酸和添加剂，搅拌0.5-1h，获得混合均匀的料浆；2）将步骤1）中的料浆制成干粉；3）将步骤2）中获得的干粉倒入坩埚中，再将坩埚放入高温炉中，升温加热，获得熔融料浆；4）对步骤3）中获得的熔融料浆进行水淬，获得熔炼后的陶瓷结合剂碎渣；5）将熔炼后的陶瓷结合剂碎渣球磨后干燥，获得低温烧结陶瓷结合剂成品。6.根据权利要求5所述的低温烧结陶瓷结合剂的制备工艺，其特征在于，步骤1）中，第一次搅拌时间为3-8min；搅拌速度为1800-2200r/min。7.根据权利要求5所述的低温烧结陶瓷结合剂的制备工艺，其特征在于，步骤2）中，通过喷雾干燥器将料浆制成干粉，所述喷雾干燥器的设定加热温度为100-120℃，喷雾风压为0.8-1MPa。8.根据权利要求5所述的低温烧结陶瓷结合剂的制备工艺，其特征在于，步骤3）中，升温加热过程为：先以6-8℃/min的升温速率升温到1000℃，保温0.5-1h，然后以3-5℃/min升温到1300℃，保温0.5-1h。9.根据权利要求5所述的低温烧结陶瓷结合剂的制备工艺，其特征在于，步骤5）中，球磨干燥过程包括如下步骤：a.先将熔炼后的陶瓷结合剂碎渣倒入球磨坛中，加入与陶瓷结合剂碎渣等重量的水，按球料质量比为1.2:1的比例加入刚玉球磨球，控制球磨坛自转速度为60-80r/min，球磨24-36h后，将浆料倒入盛料盘中；其中，直径为50mm的刚玉球磨球占刚玉球磨球总量的30wt%，直径小于50mm的刚玉球磨球占刚玉球磨球总量的70wt%；b.将盛有浆料的盛料盘置于120℃条件下干燥，待浆料完全干透后，将浆料块转移至干燥的球磨坛中，按球料质量比1：2的比例加入刚玉球磨球，控制球磨坛自转速度为20-40r/min，球磨4小时后，过筛，获得低温烧结陶瓷结合剂成品；其中，直径大于50mm的刚玉球磨球占刚玉球磨球总量的30wt%，直径为20-50mm的刚玉球磨球占刚玉球磨球总量的40wt%，直径2CN107617983A权利要求书2/2页小于20mm的刚玉球磨球占刚玉球磨球总量的30wt%。10.一种金刚石砂轮，其特征在于，包含如权利要求1-4任一项所述的低温烧结陶瓷结合剂和/或如权利要求5-9任一项所述的制备工艺制备的低温烧结陶瓷结合剂。3CN107617983A说明书1/4页一种低温烧结陶瓷结合剂及其制备工艺技术领域[0001]本发明涉及一种低温烧结陶瓷结合剂及其制备工艺，尤其涉及一种金刚石轮用低温烧结陶瓷结合剂及其制备工艺，属于烧结技术领域。背景技术[0002]陶瓷结合剂金刚石砂轮