一种陶瓷镨钕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】，具体涉及一种陶瓷镨钕刚玉砂轮及其生产工艺，该砂轮由以下重量份的原料制成：镨钕刚玉磨料40-45、铬刚玉磨料32-36、二氧化硅5-7、硼砂3-4、氢氧化锂2-3、氧化锌1-2、三聚磷酸钠1-2、钢纤维1-2、硫酸铝3-4、泡花碱2-3、助剂7-9；本发明砂轮采用二氧化硅、硼砂、氢氧化锂等原料搅拌烧结制成了性能稳定的陶瓷结合剂，并将三聚磷酸钠、硫酸铝、泡花碱等原料的水溶液与陶瓷结合剂混合，赋予了陶瓷结合剂良好的分散性和粘结性，提高了陶瓷结合剂和磨料的把持力，增进了砂轮的强度和耐磨性能，使用寿命更长。
【专利说明】一种陶瓷镨钕刚玉砂轮
【技术领域】
[0001]本发明涉及砂轮制造【技术领域】，具体涉及一种陶瓷镨钕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，提供一种陶瓷镨钕刚玉砂轮，使其具有良好的强度和耐磨性能，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种陶瓷镨钕刚玉砂轮，其特征在于，本发明砂轮由以下重量份的原料制成:镨钕刚玉磨料40-45、铬刚玉磨料32-36、二氧化硅5_7、硼砂3_4、氢氧化锂2_3、氧化锌1_2、三聚磷酸钠1-2、钢纤维1-2、硫酸铝3-4、泡花碱2-3、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、铁粉5-6、二氧化钛1-2、硅藻土粉2-3、高岭土粉5-6、氮化铝粉1-2、硅烷偶联剂KH550 2_3、二甲基硅油1_2、花生壳粉5-7 ;制备方法是将铁粉、二氧化钛、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入1020-1050 V下煅烧1-2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]所述的一种陶瓷镨钕刚玉砂轮，其生产工艺如下:
(1)将二氧化硅、硼砂、氢氧化锂、氧化锌、钢纤维混合，加热至1300-1350°c搅拌20-30min，搅拌结束后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体，加入助剂，充分搅拌均匀备用;
(2)将三聚磷酸钠、硫酸铝、泡花碱混合，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)得到物料，搅拌20-30min ；
(3)将镨钕刚玉磨料、铬刚玉磨料与步骤(2)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100-110°C，在12-15MPa条件下保压12_15min，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330_350°C，保温5_6小时，再按10-12°C /min升温至1400_1450°C，保温8_12小时后取出，自然冷却后即得。
[0006]本发明的优点在于:采用二氧化硅、硼砂、氢氧化锂、氧化锌等原料搅拌烧结制成了性能稳定的陶瓷结合剂，并利用三聚磷酸钠、硫酸铝、泡花碱等原料的水溶液与陶瓷结合剂混合，赋予了陶瓷结合剂良好的分散性和粘结性，提高了陶瓷结合剂和磨料的把持力，增进了砂轮的强度和耐磨性能，使得本发明砂轮使用寿命更长。
【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:镨钕刚玉磨料45、铬刚玉磨料35、二氧化硅6、硼砂4、氢氧化锂3、氧化锌2、三聚磷酸钠2、钢纤维2、硫酸铝4、泡花碱3、助剂8。
[0008]助剂由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10、铁粉5、二氧化钛2、硅藻土粉2、高岭土粉5、氮化铝粉1、硅烷偶联剂KH550 3、二甲基硅油1、花生壳粉5 ;制备方法是将铁粉、二氧化钛、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入1020-1050°C下煅烧1-2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]所述的一种陶瓷镨钕刚玉砂轮，其生产工艺如下:
(1)将二氧化硅、硼砂、氢氧化锂、氧化锌、钢纤维混合，加热至1350°C搅拌20min，搅拌结束后自然冷却至室温，球磨至300目粉体，加入助剂，充分搅拌均匀备用；
(2)将三聚磷酸钠、硫酸铝、泡花碱混合，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)得到物料，搅拌20min ；
(3)将镨钕刚玉磨料、铬刚玉磨料与步骤(2)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110°C，在15MPa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5小时，再按12°C/min升温至1450°C，保温8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:镨钕刚玉磨料45、铬刚玉磨料35、二氧化硅5、硼砂3、氢氧化锂2、氧化锌1、三聚磷酸钠1、钢纤维1、硫酸铝3、泡花碱2、助剂8。
[0012]助剂由以下重量份的原料制成:碳化硅磨料10、铁粉5、二氧化钛2、硅藻土粉2、高岭土粉5、氮化铝粉1、硅烷偶联剂KH550 3、二甲基硅油1、花生壳粉5 ;制备方法是将铁粉、二氧化钛、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入1020-1050°C下煅烧1-2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]所述的一种陶瓷镨钕刚玉砂轮，其生产工艺如下:
(1)将二氧化硅、硼砂、氢氧化锂、氧化锌、钢纤维混合，加热至1300°C搅拌30min，搅拌结束后自然冷却至室温，球磨至300目粉体，加入助剂，充分搅拌均匀备用；
(2)将三聚磷酸钠、硫酸铝、泡花碱混合，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(1)得到物料，搅拌30min ； (3)将镨钕刚玉磨料、铬刚玉磨料与步骤(2)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110°C，在12MPa条件下保压15min，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1400°C，保温12小时后取出，自然冷却后即得。
【权利要求】
1.一种陶瓷镨钕刚玉砂轮，其特征在于，该砂轮由以下重量份的原料制成:镨钕刚玉磨料40-45、铬刚玉磨料32-36、二氧化硅5_7、硼砂3_4、氢氧化锂2_3、氧化锌1_2、三聚磷酸钠1-2、钢纤维1-2、硫酸铝3-4、泡花碱2-3、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、铁粉5-6、二氧化钛1-2、硅藻土粉2-3、高岭土粉5-6、氮化铝粉1-2、硅烷偶联剂KH550 2_3、二甲基硅油1_2、花生壳粉5-7 ;制备方法是将铁粉、二氧化钛、高岭土粉、氮化铝粉混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入1020-1050°C下煅烧1-2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所述的一种陶瓷镨钕刚玉砂轮，其工艺如下: (1)将二氧化硅、硼砂、氢氧化锂、氧化锌、钢纤维混合，加热至1300-1350°C搅拌20-30min，搅拌结束后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体，加入助剂，充分搅拌均匀备用; (2)将三聚磷酸钠、硫酸铝、泡花碱混合，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)得到物料，搅拌20-30min ； (3)将镨钕刚玉磨料、铬刚玉磨料与步骤(2)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100-110°C，在12-15MPa条件下保压12_15min，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330_350°C，保温5_6小时，再按10-12°C /min升温至1400_1450°C，保温8-12小时后取出，自然冷却后即得。
【文档编号】B24D3/34GK103770020SQ201410010446
【公开日】2014年5月7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