[发明专利]陶瓷结合剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种陶瓷结合剂及其制备方法和应用，涉及陶瓷结合剂的技术领域。本发明提供的陶瓷结合剂，主要由特定比例的SiO₂、Al₂O₃、H₃BO₃、Na₂CO₃、Li₂CO₃、ZrO₂和氮化物组成，所述氮化物包括Si₃N₄。本发明陶瓷结合剂的各个原料间相互配合，具有良好的机械强度、磨削性能和结合力，用于砂轮的制备，能够缓解陶瓷结合剂因脆性较高而导致其制备得到的砂轮强度低、韧性差和使用寿命短的技术问题。本发明提供的陶瓷结合剂的制备方法简单，成本低。本发明提供的CBN砂轮，该砂轮强度高，韧性好，使用寿命长，结合剂用量少。

技术领域

本发明涉及陶瓷结合剂的技术领域，尤其是涉及一种陶瓷结合剂及其制备方法和应用。

背景技术

传统磨具的制备通常采用具有适当硬度和组织结构的结合剂把磨粒固结成型成所要求的形状、尺寸。一般所使用的结合剂大致可分为：陶瓷结合剂、树脂结合剂、橡胶结合剂、金属、电镀等结合剂。用这些结合剂可分别制成具有不同硬度和组织结构的磨具。其中陶瓷结合剂可用于制造刚玉、碳化硅、金刚石和立方氮化硼等磨具。

对于陶瓷结合剂磨具而言，磨粒的选择、陶瓷结合剂的选配、以及气孔的控制是保证其优良性能的三要素，通常这三要素可在较宽的范围内进行选择。

陶瓷结合剂是脆性较大的玻璃质结合剂，在加工过程中易破碎，其制备得到的磨具整形性及修整性良好，无论是选用磨床还是车床，均可比较方便地对其进行整形和修整。因此，在磨具加工过程中，因磨具自锐性好，不易引起堵塞，能保持良好的锋利度。但同时，由于陶瓷结合剂脆性较高，故应用于高强度、高韧性磨具中时表现出一定的不足，制造得到的砂轮在厚度上存在一定限制，制造厚度0.5mm的砂轮则存在很大困难，并且还有砂轮使用寿命短等性能上的缺点。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种陶瓷结合剂，该结合剂具有良好的机械强度和磨削性能，以缓解陶瓷结合剂因脆性较高而导致其制备得到的砂轮强度低、韧性差和使用寿命短的技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种陶瓷结合剂的制备方法，该制备方法简单，成本低。

本发明的第三目的在于提供一种陶瓷结合剂在砂轮制备中的应用。

本发明的第四目的在于提供一种CBN砂轮，该砂轮强度高，韧性好，使用寿命长，结合剂用量少。

本发明的第五目的在于提供一种CBN砂轮的制备方法，该制备方法成本低。

本发明的第六目的在于提供一种CBN砂轮在压缩机偏心部中的应用。

为了解决上述技术问题，特采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种陶瓷结合剂，包括按重量份数计的如下组分：

SiO₂ 38～60份、Al₂O₃ 4～15份、H₃BO₃ 25～52份、Na₂CO₃ 15～23份、Li₂CO₃ 5～18份、ZrO₂ 3～10份和氮化物5～20份；

所述氮化物包括Si₃N₄。

作为进一步技术方案，所述氮化物还包括AlN、TiN或BN中的至少一种。