[发明专利]一种碳化硅微晶磨料体的制备方法

说明书

本发明提供一种碳化硅微晶磨料体的制备方法，通过在碳化硅超细粉体中加入碳化物或硼化物、并控制晶体的大小，在真空环境下、通过临时结合剂烧制成微晶颗粒体，制成形状和大小、硬度、强度等综合技术指标符合研磨、磨削工艺要求的碳化硅微晶磨料体。

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，尤其涉及一种碳化硅微晶磨料体的制备方法。

背景技术

碳化硅，是一种无机物，化学式为SiC，是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生产绿色碳化硅时需要加食盐）等原料通过电阻炉高温冶炼而成；中国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.20～3.25，显微硬度为2840～3320kg/mm²；在C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用最广泛、最经济的一种，在研磨、磨削等磨粒加工工艺中得到广泛应用。

研磨、磨削等磨粒加工工艺的实质是通过磨粒、磨料体对工件表面进行包括物理和化学综合作用的材料去除，随着纳米级研磨、固着磨料研磨、高效深磨、高速磨削、超高速磨削、缓进给磨削、绿色磨削、砂带磨削等磨粒加工技术的高精度、低化学变化、低成本、高再现、高质量发展，以及微纳级超细粒度新材料在新科技时期精密与超精密工业中的更新换代式推广应用，研磨、磨削等磨粒加工工艺对磨粒、磨料体的硬度、强度、切削韧性、热稳定性、化学稳定性、小细粒度及颗粒可塑性、加工成本等综合特性有了更高的要求，需要硬度高、强度大、切削韧性好、热稳定性高、化学稳定性好、粒度更细小、颗粒可塑性强、加工成本相对低廉的新品类磨料体来满足新科技时期研磨、磨削等磨粒加工工艺的高质量需求。

发明内容

为了实现上述目的，本发明提供一种碳化硅微晶磨料体的制备方法，通过在碳化硅超细粉体中加入碳化物或硼化物、并控制晶体的大小，在真空环境下、通过临时结合剂烧制成微晶颗粒体，制成形状和大小、硬度、强度等综合技术指标符合研磨、磨削工艺要求的碳化硅微晶磨料体。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种碳化硅微晶磨料体的制备方法，包括以下步骤：

S1：选取粒度小于5微米的碳化硅超细粉体作为基础材料Ⅰ；

S2：在基础材料Ⅰ中加入添加剂，形成基础材料Ⅱ，所述添加剂重量占基础材料Ⅱ总重量的0.1wt%—5wt%；

S3：在基础材料Ⅱ中加入结合剂，形成基础材料Ⅲ，所述结合剂重量占基础材料Ⅲ总重量的1wt%—20wt%；

S4：在基础材料Ⅲ中加入润滑剂和脱模剂，形成基础材料Ⅳ，所述润滑剂和脱模剂的重量之和占基础材料Ⅳ总重量的0.1wt%—1wt%；

S5：在基础材料Ⅳ中加入水，形成基础材料Ⅴ，所述水的重量占基础材料Ⅴ总重量的40wt%—60wt%；

S6：把基础材料Ⅴ混合均匀后喷雾造粒，形成基础材料Ⅵ；

S7：通过成型制作方法，把基础材料Ⅵ制成使用者所需形状的坯体，把坯体烘干，形成基础材料Ⅶ；

S8：把基础材料Ⅶ放入真空热处理炉中，在真空环境下加热到1800℃—2300℃进行真空热处理，得到本发明所述碳化硅微晶磨料体；

其中，步骤S2中所述添加剂是碳化钨、或碳化硼、或硼化钛；

步骤S3中所述结合剂是由纤维素、树脂、PVP-K90三种材料按照任意比例混合而成的混合物；

步骤S7中所述成型制作方法是滚压成型法、或压制成型法、或挤压成型法。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、通过本发明所述方案制备的碳化硅微晶磨料体具有结晶粒度特别小的特点、粒度一般在5微米以下，所以力的分散特别好，在磨削时微晶单颗粒脱落，不仅使得磨料不容易碎、延长使用寿命，还提高了研磨效率。

2、在采用本发明所述方案制备的碳化硅微晶磨料体做研磨介质时，在高速环境下使用，研磨介质磨损量小，对研磨对象物料的污染少。