一种含石墨烯的陶瓷白刚玉砂轮的制作方法
【专利摘要】本发明涉及砂轮制造【技术领域】，具体涉及一种含石墨烯的陶瓷白刚玉砂轮及其生产工艺，该砂轮由以下重量份的原料制成：白刚玉磨料45-50、单晶刚玉磨料24-27、铬刚玉磨料12-14、镁砂5-6、多聚磷酸钠2-3、乳酸铝1-2、蛭石粉2-3、石墨烯3-4、助剂7-9；本发明砂轮采用镁砂、蛭石粉等原料烧结制成的粉体与多聚磷酸钠、乳酸铝溶胶制成的复合结合剂，与磨料的把持强度大，增加了磨料间的粘结程度，再结合石墨烯、助剂等原料，有效的改善了砂轮的韧性和润滑性，本发明的砂轮强度增加，透气性良好，散热快，抗腐蚀，磨削性能优良，较传统白刚玉砂轮更耐用持久。
【专利说明】一种含石墨烯的陶瓷白刚玉砂轮
【技术领域】
[0001]本发明涉及砂轮制造【技术领域】，具体涉及一种含石墨烯的陶瓷白刚玉砂轮及其生
产工艺。
【背景技术】
[0002]砂轮是磨具中使用范围最为广泛的一种工具，主要对金属或非金属工件的型面进行粗磨、半精磨、精磨以及开槽、切断等处理，在使用时处于高速旋转状态，需要承受较大的冲击力，因此对砂轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐性能等均有较高的要求；砂轮主要由磨料和结合剂经压坯、干燥、焙烧制成，磨料的种类多种多样，常见的主要有刚玉、碳化硅、金刚石以及立方氮化硼等，这些磨料都有着良好的硬度以及一定的韧性，而其强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐性能均取决于结合剂，常见的结合剂为树脂结合剂、陶瓷结合剂、橡胶结合剂以及金属结合剂，各结合剂均有不同的特性，在实际应用中应根据砂轮工件使用条件，选择合适的结合剂，以增强磨料粘结牢固强度，提高磨具强度，改善磨削性能，赋予砂轮良好的使用性能。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，提供一种含石墨烯的陶瓷白刚玉砂轮，以提高砂轮强度，改善磨削性能，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种含石墨烯的陶瓷白刚玉砂轮，其特征在于，本发明砂轮由以下重量份的原料制成:白刚玉磨料45-50、单晶刚玉磨料24-27、铬刚玉磨料12-14、镁砂5-6、多聚磷酸钠2-3、乳酸招1-2、輕石粉2-3、石墨稀3-4、助剂7-9。
[0004]所述的助剂由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10-12、莫来石粉3-5、氧化锌1-2、氧化镁2-3、高岭土 2-3、聚乙烯醇2-3、三聚磷酸钠1_2、N220炭黑3_4、木炭5_7 ;制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750°C下煅烧2-3小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。
[0005]所述的一种含石墨烯的陶瓷白刚玉砂轮，其生产工艺如下:
(O将镁砂、蛭石粉混合，加热至2800-2900°C时熔炼15_20min，熔炼结束后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后，加入石墨烯、助剂，充分搅拌均匀备用；
(2)将多聚磷酸钠、乳酸铝混合，加入与混合料重量比为1:3-4的水，充分搅拌至混合料完全溶解后，加入步骤(I)得到的物料，搅拌20-30min ；
(3)将白刚玉磨料、单晶刚玉磨料、铬刚玉磨料与步骤(2)所得的物料充分混合后，送入模具中压制成型，成型条件:压力机设定温度为250-300°C，在12-15MPa条件下保压10-12min,出模得胚体；
(4)将胚体进行烧结处理，胚体先在20-25min内升温至350-380°C，保温6_8小时，再按10-12°C /min升温至1200-1300°C，保温9-10小时后取出，自然冷却后即得。[0006]本发明的优点在于:采用镁砂、蛭石粉等原料烧结制成的粉体与多聚磷酸钠、乳酸铝溶胶制成的复合结合剂，不仅性能稳定，与磨料的把持强度大，在磨料间分散均匀，增加磨料间的粘结程度，再结合石墨烯、助剂等原料，改善了砂轮的润滑性，本发明的砂轮强度增加，透气性良好，散热快，抗腐蚀，磨削性能优良，较传统白刚玉砂轮更耐用持久。
【具体实施方式】
[0007]实施例1
本实施例砂轮由以下重量份原料制成:白刚玉磨料50、单晶刚玉磨料26、铬刚玉磨料14、镁砂6、多聚磷酸钠3、乳酸铝2、蛭石粉2、石墨烯4、助剂8。
[0008]助剂由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10、莫来石粉5、氧化锌1、氧化镁2、高岭土 3、聚乙烯醇2、三聚磷酸钠1、N220炭黑4、木炭7 ;制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750°C下煅烧2_3小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。
[0009]所述的一种含石墨烯的陶瓷白刚玉砂轮，其生产工艺如下:
(1)将镁砂、蛭石粉混合，加热至2800°C时熔炼20min，熔炼结束后自然冷却至室温，球磨至300目粉体后，加入石墨烯、助剂，充分搅拌均匀备用；
(2)将多聚磷酸钠、乳酸铝混合，加入与混合料重量比为1:3的水，充分搅拌至混合料完全溶解后，加入步骤(1)得到的物料，搅拌30min ；
(3)将白刚玉磨料、单晶刚玉磨料、铬刚玉磨料与步骤(2)所得的物料充分混合后，送入模具中压制成型，成型条件:压力机设定温度为300°C，在15MPa条件下保压lOmin，出模得胚体；
(4)将胚体进行烧结处理，胚体先在25min内升温至380°C，保温8小时，再按12°C/min升温至1300°C，保温9小时后取出，自然冷却后即得。
[0010]性能测试:
回转强度≥35米/秒；静平衡K系数< 0.25 ；
磨削钢结硬质合金材料磨除率可达2.6mm3/ (mm.s)以上；
硬度L级。
[0011]实施例2
本实施例砂轮由以下重量份原料制成:白刚玉磨料50、单晶刚玉磨料25、铬刚玉磨料12、镁砂5、多聚磷酸钠2、乳酸铝1、蛭石粉3、石墨烯3、助剂8。
[0012]助剂由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10、莫来石粉5、氧化锌1、氧化镁2、高岭土 3、聚乙烯醇2、三聚磷酸钠1、N220炭黑4、木炭7 ;制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750°C下煅烧2_3小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。
[0013]所述的一种含石墨烯的陶瓷白刚玉砂轮，其生产工艺如下:
(1)将镁砂、蛭石粉混合，加热至2900°C时熔炼15min，熔炼结束后自然冷却至室温，球磨至300目粉体后，加入石墨烯、助剂，充分搅拌均匀备用； (2)将多聚磷酸钠、乳酸铝混合，加入与混合料重量比为1:4的水，充分搅拌至混合料完全溶解后，加入步骤(I)得到的物料，搅拌25min ；
(3)将白刚玉磨料、单晶刚玉磨料、铬刚玉磨料与步骤(2)所得的物料充分混合后，送入模具中压制成型，成型条件:压力机设定温度为300°C，在12MPa条件下保压12min，出模得胚体；
(4)将胚体进行烧结处理，胚体先在25min内升温至350°C，保温6小时，再按12°C/min升温至1200°C，保温10小时后取出，自然冷却后即得。
【权利要求】
1.一种含石墨烯的陶瓷白刚玉砂轮，其特征在于，该砂轮由以下重量份的原料制成:白刚玉磨料45-50、单晶刚玉磨料24-27、铬刚玉磨料12-14、镁砂5-6、多聚磷酸钠2-3、乳酸招1_2、輕石粉2_3、石墨稀3_4、助剂7_9 ； 所述的助剂由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10-12、莫来石粉3-5、氧化锌1-2、氧化镁2-3、高岭土 2-3、聚乙烯醇2-3、三聚磷酸钠1-2、N220炭黑3_4、木炭5_7 ;制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750°C下煅烧2_3小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。
2.如权利要求1所述的一种含石墨烯的陶瓷白刚玉砂轮，其工艺如下: (1)将镁砂、蛭石粉混合，加热至2800-2900°C时熔炼15_20min，熔炼结束后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后，加入石墨烯、助剂，充分搅拌均匀备用； (2)将多聚磷酸钠、乳酸铝混合，加入与混合料重量比为1:3-4的水，充分搅拌至混合料完全溶解后，加入步骤(I)得到的物料，搅拌20-30min ； (3)将白刚玉磨料、单晶刚玉磨料、铬刚玉磨料与步骤(2)所得的物料充分混合后，送入模具中压制成型，成型条件:压力机设定温度为250-300°C，在12-15MPa条件下保压10-12min,出模得胚体； (4)将胚体进行烧结处理，胚体先在20-25min内升温至350_380°C，保温6_8小时，再按10-12°C /min升温至1200-1300°C，保温9-10小时后取出，自然冷却后即得。
【文档编号】B24D3/00GK103786098SQ201410010409
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】胡光胜 申请人:当涂县南方红月磨具磨料有限公司