[发明专利]一种用废旧磨料制成的多元复合磨具的制备方法

说明书

本发明公开了一种用废旧磨料制成的多元复合磨具的制备方法：所述多元复合磨料由下述原料组成：40‑50wt%的二氧化硅粉、30‑40wt%的废旧碳化硅粉、5‑10wt%的热固性树脂、5‑10wt%的废旧刚玉粉、3‑5wt%的粘土和3‑5wt%的高炉钢渣混合球磨后过筛制成混合料，再在混合料中分别加入酚醛树脂混合制成磨料，将磨料加入模具中，在压力为20‑30MPa下保压10分钟成型，取出置入窑炉中，在温至800‑900℃保温8后，再随炉冷却制得多元复合磨具。这可节约资源，有利于环保和生态保护及经济的可持续发展；二是本发明采用低温快烧，比原来缩短了烧成时间10小时以上，节省燃料成本每吨达200元。

技术领域

本发明涉及磨料技术领域，尤其是涉及一种用工业废旧磨料制成的多元复合磨具的制备方法。

背景技术

磨具由磨料经挤压成型，烘干脱水和高温烧制而成，而磨料按材料分为碳化硅磨料和刚玉磨料两大类，其中碳化硅磨料主要有黑碳化硅、绿碳化硅和特种碳化硅磨料；刚玉磨料主要有棕刚玉、白刚玉和单晶刚玉磨料。磨料具有锐利和坚硬的特性，是用来磨削较软的材料表面，是加工每种精密产品必不可缺少的磨料。其中碳化硅磨料制品（磨具）在陶瓷行业、钢铁、磁性材料、电磁等行业中使用最多，其碳化硅制品主要有砂轮、磨头、磨石、碳化硅棚板、碳化硅支柱、碳化硅推板、碳化硅塔盘、碳化硅管、碳化硅还原罐、碳化硅漏斗、碳化硅烧嘴、碳化硅横梁、碳化硅棍棒等等一系列主要成分是碳化硅的磨具产品。砂轮按其加工对象不同分为用碳化硅和刚玉制成的普通砂轮和用金刚石制成的超硬砂轮，普通砂轮按粘合剂分为陶瓷结合剂砂轮、树脂结合剂砂轮和橡胶结合剂砂轮。陶瓷结合剂砂轮主要用于内外圆磨、无心磨、平面磨和工具磨；树脂结合剂砂轮主要用于金属材料的切断、修磨和荒磨；橡胶结合剂砂轮主要用于细粒度精磨抛光。普通砂轮用量占磨料用量的90%左右，年产量达20万能吨，其中碳化硅磨料占到70-80%，每年由此产生的废旧碳化硅磨料高达5万吨。随着社会的发展，再生资源有效利用已成为人们日益关注的焦点，它不仅可降低企业生产成本，也是我国解决资源枯竭和紧张的有效途径。因此如何使碳化硅废旧磨料再生利用是人们解决的问题，而现有技术中有关碳化硅废旧磨料再生利用技术报道也不多，实际应用更少。

发明内容

针对上述现有技术中碳化硅废旧磨料在再生利用中所面临的问题，本发明提供了一种不仅可确保碳化硅磨料的使用性能，又可充分利用废旧碳化硅磨料，降低企业生产成本，节约资源的用工业废旧磨料制成的多元复合磨料的制备方法。

本发明所述一种用废旧磨料制成的多元复合磨具的制备方法：所述多元复合磨料由下述原料组成：40-50wt%的二氧化硅粉、30-40wt%的废旧碳化硅粉、5-10wt%的热固性树脂、5-10wt%的废旧刚玉粉、3-5wt%的粘土和3-5wt%的高炉钢渣，并按下述方法步骤制备而成：

a、先将碳化硅废旧磨料和刚玉废旧磨料分别经破碎、球磨后在900-1000℃下保温1-2小时锻烧、冷却筛分制成不同粒度级规格的废旧碳化硅粉，

b、将二氧化硅粉、废旧碳化硅粉、废旧刚玉粉、粘土和高炉钢渣原料按比例混合球磨后过筛制成不同粒度等级的混合料，再在不同粒度等级的混合料中分别加入酚醛树脂混合制成磨料，

c、将不同粒度等级的磨料加入模具中，在压力为20-30MPa下保压10分钟，再卸模取出磨具坯料，

d、磨具坯料在80-120℃下保温烘干至含水量小于1%，

f、将步骤d所述已烘干的磨具坯料置入窑炉中，以80-100℃/小时升温至800-900℃后保温8-10小时，再随炉冷却制得多元复合磨具。

所述不同粒度等级按本行业要求普通磨具中磨料的通用粒度17个等级（12#～280#）中应用最多的9个等级（30#～30#）的执行。30#磨料粒径为500-650μm（相当于10-15目），150#磨料粒径为80-100μm（相当于250目），号越大，粒径越小。根据使用的范围和磨削的对象不同进行磨具磨料粒度的确定。