本发明涉及砂轮材料
技术领域：
，尤其涉及一种改性碳化硅砂轮。
背景技术：
：砂轮作为磨削加工过程中的重要组成部分，广泛应用于各类机械加工行业。砂轮一般由磨料、结合剂和气孔构成，磨料和结合剂的选择及其两者之间的配合，对砂轮整体性能起到重要影响。目前，砂轮的配方还不合理，磨料和结合剂之间不能有效配合，导致砂轮在耐磨性、耐蚀性、耐高温性和力学性能上不能达到有效结合，从而降低了砂轮的使用寿命。技术实现要素：基于
背景技术：
存在的技术问题，本发明提出了一种改性碳化硅砂轮，其配方合理，磨料和结合剂之间具有良好的相容性，磨料和结合剂配合良好，综合提高了砂轮的耐磨性、耐蚀性、耐高温性和力学性能，有效延长了砂轮的使用寿命。本发明提出的一种改性碳化硅砂轮，其原料按重量份包括：改性碳化硅60-80份、碳化硼6-12份、碳化钨5-7份、氧化铬3-5份、氧化铝2-4份、酚醛树脂8-12份、二氧化硅溶胶2-3.5份、钼酸铵0.1-0.2份、硼酸0.2-0.3份、低密度聚乙烯0.5-1.2份、玻璃纤维0.2-0.3份、碳纤维0.08-0.15份。具体实施例中，改性碳化硅的重量份还可以为62、65、68、70、72、75、78份，碳化硼的重量份还可以为7、8、8.5、9、10、11份，碳化钨的重量份还可以为5.2、5.5、5.8、6.2、6.5、6.8份，氧化铬的重量份还可以为3.2、3.5、3.8、4、4.2、4.5、4.8份，氧化铝的重量份还可以为2.2、2.5、2.8、3、3.2、3.5、3.8份，酚醛树脂的重量份还可以为8.5、9、10、10.5、11份，二氧化硅溶胶的重量份还可以为2.2、2.5、2.8、3、3.2份，钼酸铵的重量份还可以为0.12、0.13、0.15、0.16、0.18份，硼酸的重量份还可以为0.22、0.24、0.25、0.26、0.28份，低密度聚乙烯的重量份还可以为0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1份，玻璃纤维的重量份还可以为0.21、0.23、0.25、0.26、0.28份，碳纤维的重量份还可以为0.1、0.12、0.13、0.14份。优选地，其原料按重量份包括：改性碳化硅65-75份、碳化硼8-10份、碳化钨5.5-6.5份、氧化铬3.5-4.5份、氧化铝2.5-3.5份、酚醛树脂9-11份、二氧化硅溶胶2.5-3份、钼酸铵0.12-0.18份、硼酸0.22-0.28份、低密度聚乙烯0.6-1份、玻璃纤维0.22-0.28份、碳纤维0.1-0.14份。优选地，碳化硼的粒度为60-100目。优选地，碳化钨的粒度为80-120目。优选地，改性碳化硅按照以下工艺进行制备：将纳米碳化硅置于去离子水中浸泡，沥干水分，烘干，与甲苯混合，加入硅烷偶联剂，以氮气为保护气体进行搅拌反应，过滤，清洗，真空干燥，得到物料a；将物料a与去离子水混合，通入氮气，加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、甲基丙烯酸甲酯、四甲基氢氧化铵、硼酸盐、过硫酸铵，搅拌反应，过滤，洗涤，然后真空干燥，得到改性碳化硅。优选地，改性碳化硅按照以下工艺进行制备：按重量份将30-40份纳米碳化硅置于去离子水中浸泡，沥干水分，在80-90℃下烘干，与150-180份甲苯混合，加入0.6-1份硅烷偶联剂，以氮气为保护气体，在75-85℃下搅拌反应3-4h，过滤，清洗，真空干燥，得到物料a；按重量份将30-40份物料a与150-180份去离子水混合，通入氮气，加入2-3份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、1-2份甲基丙烯酸甲酯、0.5-0.8份四甲基氢氧化铵、1-2份硼酸盐、0.15-0.25份过硫酸铵，在62-72℃下搅拌反应4-5h，过滤，洗涤，然后在50-60℃下真空干燥2-3h，得到改性碳化硅。本发明采用常规制备工艺制得。本发明中添加改性碳化硅，在改性碳化硅的制备过程中，选择纳米碳化硅为主料，经硅烷偶联剂处理，再以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、甲基丙烯酸甲酯、四甲基氢氧化铵和硼酸盐配合作为改性剂，通过接枝共聚，得到的改性碳化硅为独特的三维网状结构，在体系中具有良好的分散性，不易团聚，同时提高了体系中各物料的相容性与性能稳定性，改善了本发明制品的组织结构，与玻璃纤维、碳纤维配合，改善了体系中的黏度，提高了本发明制品的耐热性、抗腐蚀性与力学性能，再与酚醛树脂、二氧化硅溶胶、钼酸铵、硼酸、低密度聚乙烯配合，具有良好的复配效果，综合提高了砂轮的耐磨性、耐蚀性、耐高温性和力学性能，有效延长了砂轮的使用寿命。具体实施方式下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。实施例1本发明提出的一种改性碳化硅砂轮，其原料按重量份包括：改性碳化硅60份、碳化硼12份、碳化钨5份、氧化铬5份、氧化铝2份、酚醛树脂8份、二氧化硅溶胶3.5份、钼酸铵0.1份、硼酸0.3份、低密度聚乙烯0.5份、玻璃纤维0.3份、碳纤维0.08份。实施例2本发明提出的一种改性碳化硅砂轮，其原料按重量份包括：改性碳化硅80份、碳化硼6份、碳化钨7份、氧化铬3份、氧化铝4份、酚醛树脂12份、二氧化硅溶胶2份、钼酸铵0.2份、硼酸0.2份、低密度聚乙烯1.2份、玻璃纤维0.2份、碳纤维0.15份。其中，碳化硼的粒度为60目；碳化钨的粒度为80-120目；改性碳化硅按照以下工艺进行制备：将纳米碳化硅置于去离子水中浸泡，沥干水分，烘干，与甲苯混合，加入硅烷偶联剂，以氮气为保护气体进行搅拌反应，过滤，清洗，真空干燥，得到物料a；将物料a与去离子水混合，通入氮气，加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、甲基丙烯酸甲酯、四甲基氢氧化铵、硼酸盐、过硫酸铵，搅拌反应，过滤，洗涤，然后真空干燥，得到改性碳化硅。实施例3本发明提出的一种改性碳化硅砂轮，其原料按重量份包括：改性碳化硅70份、碳化硼9份、碳化钨6份、氧化铬4份、氧化铝3份、酚醛树脂10份、二氧化硅溶胶2.8份、钼酸铵0.15份、硼酸0.25份、低密度聚乙烯0.9份、玻璃纤维0.25份、碳纤维0.12份。其中，碳化硼的粒度为80目；碳化钨的粒度为100目；改性碳化硅按照以下工艺进行制备：按重量份将35份纳米碳化硅置于去离子水中浸泡，沥干水分，在85℃下烘干，与160份甲苯混合，加入0.8份硅烷偶联剂，以氮气为保护气体，在80℃下搅拌反应3.4h，过滤，清洗，真空干燥，得到物料a；按重量份将35份物料a与160份去离子水混合，通入氮气，加入2.5份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、1.5份甲基丙烯酸甲酯、0.65份四甲基氢氧化铵、1.5份硼酸盐、0.2份过硫酸铵，在62℃下搅拌反应5h，过滤，洗涤，然后在55℃下真空干燥2.5h，得到改性碳化硅。实施例4本发明提出的一种改性碳化硅砂轮，其原料按重量份包括：改性碳化硅65份、碳化硼7.5份、碳化钨5.5份、氧化铬3.5份、氧化铝2.4份、酚醛树脂9.2份、二氧化硅溶胶2.5份、钼酸铵0.12份、硼酸0.23份、低密度聚乙烯0.65份、玻璃纤维0.22份、碳纤维0.1份。其中，碳化硼的粒度为80目；碳化钨的粒度为100目；改性碳化硅按照以下工艺进行制备：按重量份将30份纳米碳化硅置于去离子水中浸泡，沥干水分，在80℃下烘干，与150份甲苯混合，加入0.6份硅烷偶联剂，以氮气为保护气体，在75℃下搅拌反应4h，过滤，清洗，真空干燥，得到物料a；按重量份将30份物料a与150份去离子水混合，通入氮气，加入2份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、1份甲基丙烯酸甲酯、0.5份四甲基氢氧化铵、1份硼酸盐、0.15份过硫酸铵，在72℃下搅拌反应4h，过滤，洗涤，然后在50℃下真空干燥3h，得到改性碳化硅。实施例5本发明提出的一种改性碳化硅砂轮，其原料按重量份包括：改性碳化硅75份、碳化硼10份、碳化钨6.5份、氧化铬4.5份、氧化铝3.4份、酚醛树脂10.5份、二氧化硅溶胶3.2份、钼酸铵0.18份、硼酸0.28份、低密度聚乙烯1份、玻璃纤维0.28份、碳纤维0.13份。其中，碳化硼的粒度为70目；碳化钨的粒度为100目；改性碳化硅按照以下工艺进行制备：按重量份将40份纳米碳化硅置于去离子水中浸泡，沥干水分，在90℃下烘干，与180份甲苯混合，加入1份硅烷偶联剂，以氮气为保护气体，在85℃下搅拌反应3h，过滤，清洗，真空干燥，得到物料a；按重量份将40份物料a与180份去离子水混合，通入氮气，加入3份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、2份甲基丙烯酸甲酯、0.8份四甲基氢氧化铵、2份硼酸盐、0.25份过硫酸铵，在68℃下搅拌反应4.5h，过滤，洗涤，然后在60℃下真空干燥2h，得到改性碳化硅。对本发明实施例3-5中提出的改性碳化硅砂轮进行性能测试，测试结果如下：实施例3实施例4实施例5抗弯强度/mpa85.4584.4082.20显微硬度/mpa910.25908.16907.25冲击韧性/kj/m25.014.924.90磨耗比/(1:x)5.154.855.92最大热膨胀系数/℃-17.80×10-67.55×10-67.65×10-6由上述表格可知，本发明提出的改性碳化硅砂轮具有良好的抗弯强度、显微硬度、冲击韧性、磨耗比和热稳定性，满足工业生产需要，具有良好的经济效益，适宜大规模生产使用。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12