[发明专利]一种陶瓷结合剂磨具

说明书

本发明涉及一种陶瓷结合剂磨具，属于磨料磨具技术领域。本发明的陶瓷结合剂磨具采用的陶瓷结合剂由以下质量百分比的组分组成：高岭石粉17％‑27％、低熔点玻璃粉1％‑3％、纳米二氧化硅1％‑5％、叶蜡石7％‑12％，余量为长石粉。本发明的陶瓷结合剂磨具，具有较高的组织均匀性和质量稳定性，并且叶蜡石为含羟基的层状铝硅酸盐，其化学式Al₂[Si₄O₁₀](OH)₂且在大压力时具有较好的传压能力，能够进一步提高陶瓷结合剂磨具的组织均匀性和质量稳定性；此外，纳二氧化硅能够改善结合剂高温烧结性能提高陶瓷结合剂磨具的自锐性，从而提高切削效率。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷结合剂磨具，属于磨料磨具技术领域。

背景技术

陶瓷结合剂是磨料磨具行业常见的结合剂，具有质轻、自锐性较好、易修整、耐热性好、热膨胀系数小、气孔率高、不易堵塞等优点。陶瓷结合剂磨具主要采用陶瓷粉末为粘结材料，超硬材料(金刚石、CBN及其改性磨料)或普通材料(刚玉、碳化硅及其改性磨料)或超硬材料/普通材料混合物为磨料，加入适当的添加剂，通过烧结工艺而得到的制品。陶瓷结合剂磨具可以应用于大多数的磨削场合，而在轴承钢球加工领域，通常应用在硬磨工序。

结合剂的性能对陶瓷结合剂磨具的性能起着至关重要的作用，在陶瓷结合剂磨具的制造过程中，由于压制过程中压力传递不均匀，易出现组织不均的现象，造成产品报废；同时粘土作为陶瓷结合剂的主要原材料之一，受形成与产地、厂家等的影响，成分变化较大，容易造成陶瓷结合剂磨具不同批次间质量的波动较大。并且由于湿润剂对磨料润湿不充分，结合剂和磨料混合后的成型料成型性能较差，造成同一个陶瓷结合剂磨具软硬不均。这些都使得将陶瓷结合剂磨具用于轴承钢球加工时，进而造成磨后的钢球成品率低、精度低，难以满足使用需求。

发明内容

本发明提供了一种组织均匀性和质量稳定性的陶瓷结合剂磨具。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种陶瓷结合剂磨具，采用的陶瓷结合剂由以下质量百分比的组分组成：高岭石粉17％-27％、低熔点玻璃粉1％-3％、纳米二氧化硅1％-5％、叶蜡石7％-12％，余量为长石粉。

本发明的陶瓷结合剂磨具所采用的结合剂以高岭石粉、低熔点玻璃粉、纳米二氧化硅、叶石蜡和长石粉作为组成成分，具有较高的组织均匀性(即同一产品的一致性)和质量稳定性，并且叶蜡石为含羟基的层状铝硅酸盐，其化学式Al₂[Si₄O₁₀](OH)₂且在大压力时具有较好的传压能力，能够进一步提高陶瓷结合剂磨具的组织均匀性和质量稳定性；此外，纳二氧化硅能够改善结合剂高温烧结性能提高产品的自锐性，从而提高产品的切削效率，尤其是对于以碳化硅作为磨料或磨料之一的陶瓷结合剂磨具，纳米二氧化硅还可以预防高温烧结过程中碳化硅磨料的氧化分解，保证陶瓷结合剂磨具的磨粒率；同时纳米氧化硅在磨削过程中还可以起到研磨的作用，提高磨削表面精度。

需要说明的是低熔点玻璃粉是指软化点≤800℃的玻璃粉。进一步地，所述低熔点玻璃粉由以下质量百分比的组分组成：二氧化硅35％-38％、三氧化二铝9％-13％、三氧化二硼29％-32％、氧化钾5％-8％、氧化钠13％-17％。该低熔点玻璃粉的引入，首先可以降低磨具的烧结温度；其次烧结过程中可以是结合剂形成玻璃体，提高磨具强度；最后在烧结过程中增加结合剂的流动性和润湿性，使结合剂和磨料分布更均匀。进一步地，所述低熔点玻璃粉由以下质量百分比的组分组成：二氧化硅35％-36％、三氧化二铝10％-11％、三氧化二硼31％-32％、氧化钾7％、氧化钠15％-16％。

进一步地，所述陶瓷结合剂由以下质量百分比的组分组成：高岭石粉17％-27％、低熔点玻璃粉2％-3％、纳米二氧化硅3％-5％、叶蜡石7％-12％，余量为长石粉。