一种含有氧化石墨烯的金刚石砂轮的制作方法
【专利摘要】本发明涉及砂轮制造【技术领域】，具体涉及一种含有氧化石墨烯的金刚石砂轮及其生产工艺，该砂轮由以下重量份的原料制成：金刚石磨料40-45、锆刚玉磨料20-23、三氧化二铝3-4、铜粉1-2、钴粉1-2、三氧化二铬2-3、炭黑1-2、氧化石墨烯1-2、二氧化钛2-3、石膏1-2、枯矾2-3、助剂7-9；本发明砂轮采用三氧化二铝、铜粉、钴粉等原料烧结后制成性能稳定的复合结合剂，兼具了陶瓷结合剂和金属结合剂的优点，与磨料把持强度大，砂轮的硬度和耐磨性能得到提高，氧化石墨烯增进了砂轮热稳定性能和韧性，在实际使用过程中散热快，磨削性能强，使用寿命更长。
【专利说明】一种含有氧化石墨烯的金刚石砂轮
【技术领域】
[0001]本发明涉及砂轮制造【技术领域】，具体涉及一种含有氧化石墨烯的金刚石砂轮及其
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，提供一种含有氧化石墨烯的金刚石砂轮，以改善金刚石砂轮的散热性能和韧性，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种含有氧化石墨烯的金刚石砂轮，其特征在于，本发明砂轮由以下重量份的原料制成:金刚石磨料40-45、锆刚玉磨料20-23、三氧化二铝3_4、铜粉1_2、钴粉1_2、三氧化二铬2_3、炭黑1-2、氧化石墨烯1-2、二氧化钦2_3、石骨1-2、枯帆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、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]所述的一种含有氧化石墨烯的金刚石砂轮，其生产工艺如下:
(1)将三氧化二铝、铜粉、钴粉、三氧化二铬、二氧化钛、石膏混合，加热至1650-1750°c熔炼20-30min，随后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后加入炭黑、氧化石墨烯、枯矾、助剂，充分搅拌均匀备用；
(2)将金刚石磨料、锆刚玉磨料加入步骤(I)所得的物料中，充分混合后备用；
(3)将(2)得到的混合物料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380-400°C，保温4_6小时，再按15-20°C /min升温至1380_1450°C，保温6_8小时后取出，自然冷却后即得。
[0006]本发明的优点在于:采用三氧化二铝、铜粉、钴粉、三氧化二铬等原料烧结后制成性能稳定的复合结合剂，兼具了陶瓷结合剂和金属结合剂的优点，这种复合结合剂与磨料把持强度大，增进了砂轮的硬度和耐磨性能，添加的氧化石墨烯，使得砂轮热性能稳定，自润滑性能好，韧性增加，本发明的金刚石砂轮在实际使用过程中散热快，磨削性能强，使用寿命较传统金刚石砂轮长。
【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:金刚石磨料45、锆刚玉磨料23、三氧化二铝4、铜粉2、钴粉2、三氧化二铬3、炭黑2、氧化石墨烯2、二氧化钛3、石膏2、枯矾3、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]所述的一种含有氧化石墨烯的金刚石砂轮，其生产工艺如下:
(1)将三氧化二铝、铜粉、钴粉、三氧化二铬、二氧化钛、石膏混合，加热至1650°c熔炼30min，随后自然冷却至室温，球磨至300目粉体后加入炭黑、氧化石墨烯、枯矾、助剂，充分搅拌均匀备用；
(2)将金刚石磨料、锆刚玉磨料加入步骤(1)所得的物料中，充分混合后备用；
(3)将(2)得到的混合物料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400°C，保温6小时，再按20°C/min升温至1380°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:金刚石磨料42、锆刚玉磨料20、三氧化二铝4、铜粉1、钴粉1、三氧化二铬2、炭黑1、氧化石墨烯1、二氧化钛2、石膏2、枯矾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]所述的一种含有氧化石墨烯的金刚石砂轮，其生产工艺如下:
(1)将三氧化二铝、铜粉、钴粉、三氧化二铬、二氧化钛、石膏混合，加热至1750°c熔炼20min，随后自然冷却至室温，球磨至300目粉体后加入炭黑、氧化石墨烯、枯矾、助剂，充分搅拌均匀备用； (2)将金刚石磨料、锆刚玉磨料加入步骤(I)所得的物料中，充分混合后备用；
(3)将(2)得到的混合物料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400°C，保温4小时，再按20°C/min升温至1450°C，保温6小时后取出，自然冷却后即得。
【权利要求】
1.一种含有氧化石墨烯的金刚石砂轮，其特征在于，该砂轮由以下重量份的原料制成：金刚石磨料40-45、锆刚玉磨料20-23、三氧化二铝3_4、铜粉1_2、钴粉1_2、三氧化二铬2_3、炭黑1-2、氧化石墨烯1-2、二氧化钦2_3、石骨1-2、枯帆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、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I所述的一种含有氧化石墨烯的金刚石砂轮，其工艺如下： (1)将三氧化二铝、铜粉、钴粉、三氧化二铬、二氧化钛、石膏混合，加热至1650-1750°C熔炼20-30min，随后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后加入炭黑、氧化石墨烯、枯矾、助剂，充分搅拌均匀备用； (2)将金刚石磨料、锆刚玉磨料加入步骤（I)所得的物料中，充分混合后备用； (3)将（2)得到的混合物料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380-400°C，保温4_6小时，再按15-20°C /min升温至1380_1450°C，保温6_8小时后取出，自然冷却后即得。
【文档编号】B24D18/00GK103770029SQ201410011126
【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