本发明涉及磨料磨具制备
技术领域：
，具体涉及一种高性能微晶刚玉陶瓷磨片以及所述磨片的制备方法。
背景技术：
：微晶刚玉陶瓷磨片具有韧性好、自锐性强、磨粒锋利、磨片耐用性好、磨削时不烧伤工件、磨削效率高且磨片使用寿命长等特点。但是，微晶刚玉陶瓷磨片在常规生产中常常会遇到如下问题：(1)由于微晶刚玉磨料不易被树脂液润湿，微晶刚玉磨料颗粒与结合剂(酚醛树脂)的结合性不好,使得微晶刚玉磨料利用率会大幅降低，如何实现微晶刚玉磨料与结合剂的良好粘结，对微晶刚玉陶瓷磨片的使用性能有重要影响；(2)由于微晶刚玉磨料价格很高，完全使用微晶刚玉磨料来制作磨片不仅成本很高，而且使用寿命和切削、磨削效果也不很好，组分材料配比的应用是磨片制造技术的关键要素；(3)微晶刚玉陶瓷磨片在成型之后的硬化过程中，若硬化曲线不合理，常会出现游离酚挥发不完全、树脂硬化结构的密实坚固性差、树脂的结合力差、耐磨性差，使得树脂对磨料颗粒的把持力不够，造成切削、磨削效率较低。技术实现要素：为了解决上述技术问题，本发明的目的之一在于提供一种利于磨料颗粒与结合剂实现润湿度高，结合强度高，树脂硬化结构坚固密实性好，树脂对磨料颗粒的把持力大，不仅制作成本低、使用寿命长，而且切削、磨削效率高的高性能微晶刚玉陶瓷磨片制作配比。为实现上述技术目的，本发明采用以下的技术方案：一种高性能微晶刚玉陶瓷磨片，包括如下重量百分含量的原料：改性微晶刚玉磨料20～60％；锆刚玉5～30％；单晶刚玉5～30％；高温煅烧刚玉5～20％；酚醛树脂液4～6％；酚醛树脂粉8～18％；填料2～8％；添加剂3～9％。其中，所述改性微晶刚玉磨料为通过酚醛树脂改性液浸润处理过的微晶刚玉磨料，微晶刚玉磨料优选规格为24目；所述酚醛树脂改性液包括酚醛树脂液和偶联剂KH550，且所述酚醛树脂液和所述偶联剂KH550的质量百分比为100：0.01～0.08，酚醛树脂液的体积密度为1.18-1.25g/cm3。其中，所述填料为硫酸钙、硫酸氢钙或碳酸氢钙中的一种或两种以上任意比例的组合物。其中，所述添加剂为冰晶石或氧化镁中的一种或两种任意比例的组合物。本发明的另一目的在于提供上述高性能微晶刚玉陶瓷磨片的制备方法，制备方法包括如下步骤：S1、制备酚醛树脂改性液：按质量百分比100：0.01～0.08备好酚醛树脂液和偶联剂KH550，将偶联剂KH500缓慢倒入酚醛树脂液中并搅拌均匀，制得酚醛树脂改性液；S2、制备改性微晶刚玉磨料：将酚醛树脂改性液按质量百分比3～3.5：100倒入微晶刚玉磨料中并搅拌，将微晶刚玉磨料均匀浸润，制得改性微晶刚玉磨料；S3、制备成型料：按原料配比先将改性微晶刚玉磨料、锆刚玉、单晶刚玉、高温煅烧刚玉与酚醛树脂液搅拌均匀，然后加入酚醛树脂粉、填料和添加剂搅拌均匀，制得成型料；S4、成型制备坯体：将成型料压制成型，制得磨片坯体；S5、坯体硬化：将制得的磨片坯体置于硬化炉内，按表1中硬化温度程序，从室温升温至180℃硬化后，自然冷却至室温，制得高性能微晶刚玉陶瓷磨片。表1.硬化温度程序温度(℃)时间(min)室温～606060～8012080～8512085～956095～10090100～13060130～140180140～14560145～17260172～178120178～180300180～室温作为优选，步骤S3中，所述填料为硫酸钙、硫酸氢钙或碳酸氢钙中的一种或两种以上任意比例的组合物。作为优选，步骤S3中，所述添加剂为冰晶石或氧化镁中的一种或两种任意比例的组合物。本发明方法制备的高性能微晶刚玉陶瓷磨片，具有至少以下有益效果：(1)利用酚醛树脂液和偶联剂KH550对微晶刚玉磨料进行表面改性处理，能够增强酚醛树脂对微晶刚玉磨料的表面润湿，最终加大树脂对磨料的把持力；(2)通过其他的磨料(锆刚玉、单晶刚玉、高温煅烧刚玉)来对微晶刚玉磨料进行复合、 补充，使其具有良好的切削、磨削效率和较低的制造成本、较长的使用寿命；(3)通过合理的硬化温度程序，解决了磨片硬化过程中常会出现游离酚挥发不完全、树脂硬化结构的密实坚固性差、树脂的结合力差、耐磨性差的问题，使得树脂对磨料颗粒的把持力增强，提高了磨片的切削、磨削效率。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。相关描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。下面以规格125×6磨片为例，说明本发明高性能微晶刚玉陶瓷磨片的制备方法，原料配比表和硬化温度程序分别参见表2和表3。表2.原料配比表表3.硬化温度程序序号温度(℃)时间(min)说明1室温～6060预热260～80120380～85120485～9560595～100906100～130607130～1401808140～145609145～1726010172～17812011178～18030012180～室温自然冷却制备方法包括如下步骤：S1、制备酚醛树脂改性液：按质量百分比100：0.01～0.08备好酚醛树脂液(体积密度1.18-1.25g/cm3)和偶联剂KH550，使用25L混料机，将偶联剂KH500缓慢倒入酚醛树脂液中，搅拌30分钟至均匀，用偶联剂KH550对酚醛树脂液进行表面增强润湿功能处理，即改性处理，制得酚醛树脂改性液；S2、制备改性微晶刚玉磨料：将酚醛树脂改性液按质量百分比3～3.5：100倒入24目的微晶刚玉磨料中并搅拌，将微晶刚玉磨料均匀浸润，制得改性微晶刚玉磨料；S3、制备成型料：按表2中原料配比先将改性微晶刚玉磨料、锆刚玉、单晶刚玉、高温煅烧刚玉在25L混料机中与酚醛树脂液(体积密度1.18-1.25g/cm3)搅拌均匀，然后加入酚醛树脂粉、填料(硫酸钙或硫酸氢钙或碳酸氢钙)和添加剂(冰晶石或氧化镁)搅拌30分钟至均匀，制得成型料；S4、成型制备坯体：将搅拌均匀的成型料放置模具内用160T的砂轮自动成型机压制成型，制得磨片坯体；S5、坯体硬化处理：将制得的磨片坯体置于1立方的硬化炉内，按表3中硬化温度程序，从室温升温至180℃硬化后，自然冷却至室温，制得高性能微晶刚玉陶瓷磨片。由于对酚醛树脂的改性处理、硬化处理温度曲线的确立，以及微晶刚玉磨料和其它磨料的合理复合、补充，使本发明方法制得的磨片与同规格的传统技术磨片相比，磨削性能大大提高，参见表4。表4.本发明微晶刚玉陶瓷磨片与传统磨片性能比较以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。当前第1页1 2 3