一种玄武岩纤维增强陶瓷结合剂CBN砂轮及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103042474A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103042474A(43)申请公布日2013.04.17(21)申请号201210521792.8(22)申请日2012.12.07(71)申请人广东工业大学地址510006广东省广州市番禺区广州大学城外环西路100号(72)发明人张凤林廖广春周玉军(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人林丽明(51)Int.Cl.B24D3/14(2006.01)B24D3/00(2006.01)B24D18/00(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书44页页(54)发明名称一种玄武岩纤维增强陶瓷结合剂CBN砂轮及其制备方法(57)摘要本发明公开一种玄武岩纤维增强陶瓷结合剂CBN砂轮及其制备方法，该砂轮按重量百分比由35～45%的CBN磨料、3～8%的绿碳化硅磨料、30～40%的硼硅酸盐陶瓷结合剂、10～15%的白糖、0.3～0.4%的玄武岩纤维和2～5%的石蜡混合组成；制备方法是：将上述各组份充分混合；玄武岩纤维加入混合粉末中；将混合物投入模具中压制，再进行烧结，最后进行机械加工；该玄武岩纤维增强陶瓷结合剂CBN砂轮能有效的克服常规陶瓷结合剂CBN砂轮的缺点，提高砂轮的强度、不易堵塞且兼顾了砂轮的耐磨性；能提高砂轮的生产加工效率。CN103427ACN103042474A权利要求书1/1页1.一种玄武岩纤维增强陶瓷结合剂CBN砂轮，其特征在于：按重量百分比由35～45%的CBN磨料、3～8%的绿碳化硅磨料、30～40%的硼硅酸盐陶瓷结合剂、10～15%的白糖、0.3～0.4%的玄武岩纤维和2～5%的石蜡混合组成。2.根据权利要求1所述的玄武岩纤维增强陶瓷结合剂CBN砂轮，其特征在于：上述硼硅酸盐陶瓷结合剂按重量百分比由66.35%的SiO2、13.78%的B2O3、5.92%的Al2O3、5.24%的Na2O、2.55%的K2O、4.7%的P2O5和1.46%的Fe2O3混合组成。3.根据权利要求1所述的玄武岩纤维增强陶瓷结合剂CBN砂轮，其特征在于：上述玄武岩纤维为单根玄武岩纤维，其直径是23～34μm，长度3～10mm。4.根据权利要求1所述的玄武岩纤维增强陶瓷结合剂CBN砂轮，其特征在于：上述玄武岩纤维为径向排布，层数为2～3层。5.根据权利要求1所述的玄武岩纤维增强陶瓷结合剂CBN砂轮，其特征在于：上述CBN磨料浓度为100～125%。6.一种权利要求1所述玄武岩纤维增强陶瓷结合剂CBN砂轮的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)按重量百分比将配好的各组份放入球磨罐中混合1～2小时，使其充分均匀混合；2)将上述混合料投入砂轮模具内，玄武岩纤维利用手工或机械的方法有序的置于混合料中，再将模具在压机下压制，成型压力在20～30MPa；3)将压制成型的砂轮毛坯置于高温炉中烧结，最高烧结温度不高于850°；4)烧结完毕，取出砂轮，机械加工。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：上述步骤3）中，烧结工艺是：室温～250℃的过程中，升温速率为5.5℃/min，在250℃时保温30min；250～500℃的过程中，升温速率为16.5℃/min，在500℃时保温30min；500～700℃，升温速率为6.5℃/min；700～750℃，升温速率为3.5℃/min，在750℃时保温30min；750～850℃，升温速率为1.5℃/min，在850℃时保温4h；在降温阶段，从850～650℃，降温速率为6.5℃/min，在650℃保温30min，再随炉冷却。2CN103042474A说明书1/4页一种玄武岩纤维增强陶瓷结合剂CBN砂轮及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种玄武岩纤维增强陶瓷结合剂CBN砂轮及其制备方法。背景技术[0002]陶瓷结合剂CBN砂轮具有良好的化学稳定性、优越的自锐性。而CBN与金刚石磨料相比，具有更好的耐热性能和对铁族元素优异的化学惰性。因此陶瓷结合剂CBN磨料砂轮成为高速钢、不锈钢、轴承钢、镍铬铁合金、铸铁等金属材料加工的常用工具。陶瓷结合剂CBN砂轮的强度主要体现在两个方面：（1）陶瓷结合剂的强度。（2）陶瓷结合剂对磨料的把持强度即硬度。砂轮强度的具体测试指标包括：抗拉强度、抗折强度、抗压强度、抗冲击强度等。在砂轮的制造过程中，由于陶瓷结合剂性脆，强度不是很高。同时CBN磨料的惰性致使结合剂对CBN磨料的湿润性差，很难做到化学键结合，它们之间的结合属于“孕镶”状态，砂轮在磨削过程中CBN磨料容易脱落,损耗大。因此砂轮的强度一直是制约陶瓷结合剂CBN砂轮在高速磨削领域应用的一个关键因素。发明内容[0003]本发明的目的在于针对现有的陶瓷结合剂CBN砂轮强度不