[发明专利]高强高硬陶瓷加工用砂轮及其制备方法

说明书

本发明公开了高强高硬陶瓷加工用砂轮及其制备方法，本发明砂轮的金属胎体由铜粉、锡粉、铁粉、纳米钛粉混合得到，将铜粉、锡粉、铁粉和纳米钛粉球磨后与金刚石混合，得到物料；所述物料经过冷压、烧结、加工，得到高强高硬陶瓷加工用砂轮；对高强高硬脆性陶瓷进行钻孔加工，裂片率小，砂轮加工寿命长。

技术领域

本发明属于砂轮技术，具体涉及高硬高强陶瓷材料用砂轮及其制备方法。

背景技术

随着3C行业的发展，通讯设备在我们生活中的大量应用，越来越多的产品部件选择性能更为优异的材料来优化产品的使用性能。高强高硬的陶瓷材料相对于传统的金属、玻璃兼具对信号影响小、视觉美感、硬度高不易磨损、散热性能好等特点，因此逐渐被广泛应用在手机、智能穿戴产品上。但目前高强高硬陶瓷未能得到充分应用，原因正是由于它的硬度高、韧性差的特性使其加工非常困难。对于高强高硬陶瓷的加工，普通烧结、电镀产品存在寿命短的问题。对于高强高硬陶瓷用砂轮，现有常规砂轮多采用铜锡钛作为胎体配方，该配方有他的优点，但该胎体配方对于高强高硬陶瓷的加工有致命的弱点，机械强度低，锋利度较差，砂轮使用品质不稳定，时常出现切削力不良造成的裂片。

发明内容

本发明采用铁和纳米钛粉对铜锡配方进行改性，得到的复合物为具有良好的力学性能的强化胎体，对金刚石润湿性好，同时可以提高胎体的抗弯强度，还具有强碳化物形成的优点，加入少量就可以大大改善铜对金刚石的润湿，增加胎体对金刚石的把持，另外，以铜作为骨架，低熔点的锡粉降低表面张力、降低铜的润湿角，纳米钛因其表面能高还可以一定程度上起到降低烧结温度的作用、同时还具有细晶强化的作用。从实际应用来看，添加铁和纳米钛后之后可以大大提高砂轮的寿命。

本发明采用如下技术方案：

高强高硬陶瓷加工用砂轮金属基胎体，其组分和各组分质量百分数如下：

铜粉        50～65％

锡粉        20～26％

铁粉        10～20％

纳米钛粉    余量。

本发明公开了高强高硬陶瓷加工用砂轮，其以上述高强高硬陶瓷加工用砂轮金属基胎体为结合剂、以金刚石为磨料制备得到。

上述高强高硬陶瓷加工用砂轮的制备方法为，将铜粉、锡粉、铁粉和纳米钛粉球磨后与金刚石混合，得到物料；所述物料经过冷压、烧结、加工，得到高强高硬陶瓷加工用砂轮。

本发明中，球磨在无氧环境中进行，比如氮气下球磨，对后续坯体烧结有利。进一步的，球磨在有机溶剂比如酒精存在下进行，球磨的转速为400～600rpm，时间为100～130分钟。

本发明中，冷压在常温下进行，压力为4±0.5t/cm²，时间为8～11s。

本发明中，烧结时，以10～20℃/min的升温速率由常温升至450℃，保温40～60min；然后以10～20℃/min的升温速度升至900℃-920℃，保温15～25min。

本发明公开了上述高强高硬陶瓷加工用砂轮金属基胎体在制备高强高硬陶瓷加工用砂轮中的应用；上述高强高硬陶瓷加工用砂轮在加工高强高硬陶瓷材料中的应用，比如高强高硬陶瓷钻孔。

本发明以铜粉、锡粉、铁粉、纳米钛粉为原料组成金属基胎体，无需添加其他组分，用于金刚石砂轮的制备，相对于现有砂轮，对高强高硬脆性陶瓷进行钻孔加工，裂片率小于0.15％，砂轮加工寿命达到1200片。

附图说明

图1为实施例一钻孔后的工件；

图2为对比例四钻孔后的工件。

具体实施方式