一种外膜混合金刚石球形磨料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种外膜混合金刚石球形磨料及其制备方法，本发明球形磨料由下述重量百分比的原料组成：金刚石磨料60％～80％，结合剂10％～30％，辅料5％～20％，所述结合剂包括热固化树脂和水性二氧化硅的混合物。本发明采用热固化树脂和水性二氧化硅的混合物作为结合剂，通过简单的加热和超声即可制备得到高性能的外膜混合金刚石球形磨料，该球形磨料具备普通金刚石颗粒的硬度和表面切削力，又通过热固化树脂、水性二氧化硅和金刚石磨料的结合形成树脂固化膜包覆水性二氧化硅的结构，改变单个金刚石结合体颗粒脆性，提高了韧性和磨料整体的自锐性，特别适用于磁头、硬盘、光学玻璃及LED行业的蓝宝石晶片超精密的研磨和抛光。
【专利说明】
一种外膜混合金刚石球形磨料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于磨料技术领域，涉及一种金刚石球形磨料及其制备方法，具体涉及一种外膜混合金刚石球形磨料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]金刚石微粉是一种精细的超硬磨料。通常是以亚毫米级金刚石单晶为原料，经破碎、整形和一系列的物理化学处理，制出颗粒形状规整，符合一定粒度分布的磨料。它是目前世界上最高级最精密的超硬磨料，广泛用于机械、电子、冶金、建筑及国防等各个领域。它常用于加工硬脆材料及要求精度高的工件。例如:轴承的滚珠滚道、碳化钨及金刚石拉丝模、各种陶瓷件、精密模具、硅片、光学镜片、芯片、各种磁性材料元器件、红宝石、蓝宝石、绿宝石、翡翠、各种金刚石及宝石轴承、各种量规。它既可作散粒磨料使用，又可制成研磨膏、研磨片、精磨片、珩磨油石、抛光液、多晶金刚石复合片及砂纸使用。
[0003]近年来，随着国外高新技术的飞速发展，电子材料、各类宝石、精细陶瓷、光学玻璃和密封件等领域对金刚石磨料的需求量与日倶增，尤其对金刚石磨料的品质要求越来越高。传统的金刚石磨料是单晶结构，颗粒表面较为平滑，硬度具有方向性，且与其结晶形态、内部缺陷和晶体大小有关，同时受到外力冲击时沿解理面碎裂，会对所加工表面产生很深的划伤。
[0004]多晶金刚石(微粉)通常是利用独特的定向爆破法由石墨转化而得，其颗粒晶体结构与天然的Carbonado极为相似，通过不饱和键结合多晶体结构，具有很好的韧性和自锐性，在抛光过程中，粗颗粒会破碎成更小的颗粒，可避免对工件表面造成划伤，既保证了工件表面质量，又提高了研磨切削力效率，在某些高质量要求的产品加工过程中显示出它独特的优越性，具有高耐磨性和使用寿命长的优点，但是，其制作成本较高，是普通金刚石磨料的几十倍，且由于产品多为纳米级，石墨含量多，净化过程复杂。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种外膜混合金刚石球形磨料及其制备方法，该种方法简单、生产效率高且成本低，制备的自锐性金刚石磨料不仅具有很高的强度和硬度，强度可达60-70mpa，硬度可达9以上，而且，自锐性和韧性好，在研磨和抛光过程中能缓慢地自动剥落而显现出新的切削刃，既保证了加工的高精度、高效率也不会划伤工件，特别适用于磁头、硬盘、光学玻璃及LED行业的蓝宝石晶片超精密的研磨和抛光。
[0006]为达上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0007]第一方面，本发明提供一种外膜混合金刚石球形磨料，所述球形磨料由水性二氧化硅颗粒及包覆在水性二氧化硅颗粒表面的树脂固化膜组成，所述树脂固化膜中均匀地分散有金刚石磨料。
[0008]本发明所述外膜混合金刚石磨料具有很高的强度和硬度，其强度可达60_70mpa，硬度可达9以上，而且，本发明的外膜混合金刚石磨料还具有非常好的自锐性和韧性，在研磨和抛光过程中能逐渐自动剥落而显现出新的切削刃，既保证了加工的高精度、高效率也不会划伤工件。
[0009]以下作为本发明优选的技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
[0010]优选地，所述外膜混合金刚石球形磨料为类球形颗粒，所述外膜混合金刚石磨料的粒度中值为40μηι?50μηι，例如可为40μηι、42m、45μηι、48μηι或50μηι等。
[0011 ] 优选地，所述水性二氧化娃颗粒的粒径为20μηι?30μηι，例如可*20μηι、22μηι、24μηι、25μηι、28μηι 或 30μηι 等。
[0012]优选地，所述树脂固化膜的厚度为15μπι?25μπι，例如可为15μπι、17μπι、20μπι、22μπι、24μηι 或 25μηι 等，优选为 20μηι。
[0013]优选地，所述金刚石磨料的粒径为2μηι?5μηι，例如可为2μηι、2.2m、2.4μηι、2.6μηι、3μπι、3.5μηι、4μηι、4.5μηι 或 5μηι 等。
[0014]作为本发明所述外膜混合金刚石球形磨料的优选技术方案，一种外膜混合金刚石磨料，所述球形磨料的原料组分按重量百分比计包括:
[0015]金刚石磨料60%?80%
[0016]结合剂10%?30%
[0017]辅料5% ?20%
[0018]其中，所述结合剂包括热固化树脂和水性二氧化硅颗粒的混合物。
[0019]本发明所述“结合剂包括热固化树脂和水性二氧化硅颗粒的混合物”指:本发明的结合剂除了包括热固化树脂和水性二氧化硅颗粒的混合物之外，还可以包括其他组分，且其中的“包括”可以替换成“为”，即只由热固化树脂和水性二氧化硅颗粒的混合物的构成结合剂。
[0020]所述球形磨料的各原料组分重量百分比之和为100%。
[0021]本发明所述球形磨料原料组分中，金刚石磨料的重量百分比为60%?80%，例如可为 60%、63%、65%、70%、75% 或 80% 等。
[0022]本发明所述球形磨料原料组分中，结合剂的重量百分比为10%?30%，例如可为10%、15%、20%、23%、25% 或 30% 等。
[0023]本发明所述结合剂包括热固性树脂和水性二氧化硅颗粒的混合物，所述热固化树脂例如可为但不限于:密胺树脂、聚氨酯树脂或脲醛树脂中的任意一种或至少两种的混合物，所述热固化树脂的混合物典型但非限制性实例有密胺树脂和聚氨酯树脂的混合物，密胺树脂和脲醛树脂的混合物，密胺树脂、聚氨酯树脂和脲醛树脂的混合物等。
[0024]本发明所述水性二氧化硅是亲水性气相二氧化硅。
[0025]本发明所述球形磨料原料组分中，辅料的重量百分比为5%?20 %，例如可为5 %、8%、10%、12%、15%、18%或20%等。
[0026]本发明所述辅料可以是本领域常用的辅料，例如常见的无机填料，优选为碳酸盐，但又不限于无机填料，举例可以包括二氧化硅、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、氧化锌、氧化钛、碳酸钙、硫酸钡、钛酸钡或钛酸钾等，优选为碳酸钙和/或碳酸钠，通过采用碳酸钙和/或碳酸钠作为辅料，制备外膜混合金刚石球形磨料，可以增加金刚石磨料和结合剂结合后的稳定性。
[0027]本发明所述“碳酸钙和/或碳酸钠”指:可以是碳酸钙，也可以是碳酸钠，还可以是碳酸钙和碳酸钠的混合物。
[0028]优选地，所述辅料为碳酸钙和碳酸钠的混合物，且辅料中碳酸钙和碳酸钠的质量比为5:5。
[0029]优选地，所述结合剂中，热固化树脂和水性二氧化硅的质量比为1:(4?19)，例如可为1:4、1:5、1:5.67、1:6、1:7、1:9、1:10、1:12.5、1:15、1:18 或1:19 等。通过调节结合剂中热固化树脂和水性二氧化硅的质量比，可以控制水性二氧化硅、热固化树脂和金刚石磨料的结合强度和得到的外膜混合金刚石球形磨料的自锐性和韧性，在优选范围内，外膜混合金刚石球形磨料不仅具有很高的强度和硬度，还具有很好的自锐性和韧性，在研磨和抛光过程中能逐渐自动剥落而显现出新的切削刃，既保证了加工的高精度、高效率也不会划伤工件。
[0030]进一步优选地，一种外膜混合金刚石球形磨料，所述球形磨料的原料组分按重量百分比计为:
[0031]金刚石磨料60%?70%
[0032]结合剂10%?20%
[0033]辅料10% ?20%
[0034]其中，所述结合剂包括热固化树脂和水性二氧化硅的混合物；
[0035]所述球形磨料的各原料组分重量百分比之和为100%。
[0036]更进一步优选地，一种外膜混合金刚石球形磨料，所述球形磨料的原料组分按重量百分比计为:
[0037]金刚石磨料65%
[0038]结合剂15%
[0039]辅料15%
[0040]其中，所述结合剂包括热固化树脂和水性二氧化硅的混合物；
[0041]所述球形磨料的各原料组分重量百分比之和为100%。
[0042]第二方面，本发明提供如第一方面所述的外膜混合金刚石球形磨料的制备方法，所述方法包括如下步骤:
[0043](I)按下述重量百分比称取原料，包括金刚石磨料60%?80%，结合剂10%?30%，辅料 10% ?20%;
[0044]其中，各原料组分的重量百分比之和为100%，所述结合剂为热固化树脂和水性二氧化硅颗粒的混合物；
[0045](2)将结合剂放入容器，超声，且超声过程中容器排风，使水性二氧化硅颗粒失去
0.5wt %?I wt %的水分；
[0046](3)向步骤(2)反应之后的容器中加入金刚石磨料，超声；
[0047](4)向步骤(3)反应之后的容器中加入辅料，在75°C?85°C超声，然后将超声之后的物料除杂，得到外膜混合金刚石磨料。
[0048]本发明所述方法步骤(I)称取的原料中，金刚石磨料的重量百分比为60%?80%，例如可为 60%、62%、65%、68%、70%、73%、75% 或 80% 等。
[0049]本发明所述方法步骤(I)称取的原料中，结合剂所占的重量百分比为10%?30%，例如可为 10%、13%、15%、18%、20%、25% 或 30% 等。
[0050]本发明所述方法步骤(I)称取的原料中，辅料所占的重量百分比为10%?20%，例如可为 10%、12%、15%、17%或 20%等。
[0051]本发明所述方法步骤(2)超声并排风的目的是使结合剂充分分散，并使水性二氧化硅颗粒逐步失去部分水分，从而在后续与金刚石磨料混合过程中混合更均匀，结合性更好。
[0052]本发明所述方法步骤(3)完成后，水性二氧化硅颗粒的表面均匀地覆盖了一层树脂固化膜，该树脂固化膜为热固化树脂与金刚石磨料组成的混合胶状物。
[0053]本发明所述方法步骤(4)可以实现固化结合，通过调节步骤(4)中合适的温度、超声频率，并添加辅料，可以使得水性二氧化硅颗粒表面的胶状物缓慢固化，又不使水性二氧化硅颗粒相互粘合而发生团聚。
[0054]本发明步骤(4)中所述辅料可以是本领域常用的辅料，例如常见的无机填料，但又不限于无机填料，举例可以包括二氧化硅、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、氧化锌、氧化钛、碳酸钙、硫酸钡、钛酸钡或钛酸钾等，优选为碳酸钙和/或碳酸钠，当辅料优选为碳酸钙和/或碳酸钠时，可以提高金刚石磨料和结合剂结合后的稳定性。
[0055]本发明通过采用热固化树脂和水性二氧化硅的混合物作为结合剂来制备外膜混合金刚石磨料，固化前，通过超声使热固化树脂与金刚石磨料混合均匀且不会导致金刚石磨料发生沉积，固化过程通过温度可控，达到固化结合临界温度时的时间较短。水性二氧化硅的添加使其与树脂和金刚石磨料的结合更加容易，相容性更好，且水性二氧化硅失去部分水后，脆性变大，增大了得到的外膜混合金刚石磨料的自锐性和韧性。
[0056]以下作为本发明所述制备方法的优选技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果O
[0057]优选地，步骤(I)所述结合剂中，热固化树脂和水性二氧化硅的质量比为1:(4?19)。
[0058]优选地，步骤(I)所述辅料为碳酸钙和/或碳酸钠。
[0059]优选地，步骤(2)所述超声的温度为30 0C?35 V，例如可为30°C、3TC、32 °C、34°C或35°C等，优选为30°C。
[0060]优选地，步骤(2)所述超声的功率为80kHz?90kHz，例如可为80kHz、82kHz、84kHz、85kHz、87kHz 或 90kHz 等，优选为 90kHz。
[0061 ] 优选地，步骤(2)所述超声的时间为1分钟?15分钟，例如可为1分钟、12分钟、13分钟或15分钟等。
[0062 ] 优选地，步骤(2)所述排风的时间为8分钟?1分钟，例如可为8分钟、8.5分钟、9分钟或10分钟等。
[0063]优选地，步骤(3)所述超声的温度为38 0C?50 °C，例如可为38 °C、40 °C、42 °C、44°C、45 °C、48 °C 或50 °C 等，优选为40 °C。
[0064]优选地，步骤(3)所述超声的功率为80kHz?90kHz，例如可为80kHz、82kHz、85kHz、86kHz、88kHz 或 90kHz 等，优选为 90kHz。[0065 ] 优选地，步骤(3)所述超声的时间为1分钟?15分钟。
[0066]本发明所述方法步骤(4)的超声温度为75 0C?85 °C，例如可为75°C、77 °C、80 °C、82°C、84 °C 或 85 °C 等，优选为 80 °C。
[0067]优选地，步骤(4)所述超声的功率为I 1kHz?130kHz，例如可为11OkHz、112kHz、115kHz、120kHz、123kHz、125kHz、128kHz或 130kHz等。
[0068]优选地，步骤(4)所述超声的时间为1分钟?15分钟。
[0069]本发明步骤(4)所述除杂可以通过本领域技术人员常用的净化和筛选的方法进行除杂。
[0070]与已有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0071](I)本发明采用热固化树脂和水性二氧化硅的混合物作为结合剂，通过简单的加热和超声步骤即可制备得到高性能的外膜混合金刚石球形磨料，方法简单，原料易得，成本低，各步骤均以物理变化为主，对环境无污染。
[0072](2)本发明所述外膜混合金刚石球形磨料不仅具有很好的硬度和表面切削力，而且具有很好的自锐性和韧性，在研磨和抛光过程中能缓慢地自动剥落而显现出新的切削刃，既保证了加工的高精度、高效率也不会划伤工件，特别适用于磁头、硬盘、光学玻璃及LED行业的蓝宝石晶片超精密的研磨和抛光。
【附图说明】
[0073]图1是本发明【具体实施方式】I制备得到的外膜混合金刚石球形磨料的结构示意图。
【具体实施方式】
[0074]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0075]实施例1
[0076](I)将1g热固化树脂和水性二氧化硅的混合物(热固化树脂和水性二氧化硅的质量比为1:9)放入球形不锈钢缸体中，将球形不锈钢缸体放入超声波发生器中，于30±5°C超声15分钟，超声的功率为80kHz，超声过程中将球形不锈钢缸体的封口打开进行排风10分钟，使水性二氧化娃颗粒失去0.5wt %?I wt %的水分；
[0077](2)向步骤(I)反应完成后的球形不锈钢缸体中加入SOg金刚石磨料，于38±5°C超声10分钟，超声的功率为90kHz，超声结束后，水性二氧化硅颗粒的表面均匀地覆盖了一层由热固化树脂与金刚石磨料组成的混合胶状物；
[0078](3)向步骤(2)反应完成后的球形不锈钢缸体中加入1g碳酸钙，在75 ± 5 °C超声10分钟，超声的功率为110kHz，得到的物料通过净化和筛选去除杂质后，制备得到外膜混合金刚石球形磨料。
[0079]本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料的粒度中值为40μπι-50μπι。
[0080]对本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料进行检测，其强度为60mpa?70mpa，硬度为9以上，自锐性好。
[0081]本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料用于研磨石英晶体材料时，去除率为20ym/min?25ym/min，本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料的寿命为30小时?35小时。
[0082]本实施例的外膜混合金刚石磨料在研磨和抛光过程中能逐渐自动剥落而显现出新的切削刃，既保证了加工的高精度、高效率也不会划伤工件。
[0083]实施例2
[0084](I)将30g热固化树脂和水性二氧化硅的混合物(热固化树脂和水性二氧化硅的质量比为1:19)放入球形不锈钢缸体中，将球形不锈钢缸体放入超声波发生器中，于35±5°C超声11分钟，超声的功率为90kHz，超声过程中将球形不锈钢缸体的封口打开进行排风8分钟，使水性二氧化娃颗粒失去0.5wt %?I wt %的水分；
[0085](2)向步骤(I)反应完成后的球形不锈钢缸体中加入60g金刚石磨料，于50±5°C超声12分钟，超声的功率为80kHz，超声结束后，水性二氧化硅颗粒的表面均匀地覆盖了一层由热固化树脂与金刚石磨料组成的混合胶状物；
[0086](3)向步骤(2)反应完成后的球形不锈钢缸体中加入1g碳酸钠，在85±5°C超声12分钟，超声的功率为130kHz，得到的物料通过净化和筛选去除杂质后，制备得到外膜混合金刚石球形磨料。
[0087]本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料的粒度中值为40μπι?50μπι。
[0088]对本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料进行检测，其强度为60mpa?70mpa，硬度为9以上，自锐性好。
[0089]本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料用于研磨石英晶体材料时，去除率为20ym/min?25ym/min，本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料的寿命为30小时?35小时。
[0090]本实施例的外膜混合金刚石磨料在研磨和抛光过程中能逐渐自动剥落而显现出新的切削刃，既保证了加工的高精度、高效率也不会划伤工件。
[0091]实施例3
[0092](I)将20g热固化树脂和水性二氧化硅的混合物(热固化树脂和水性二氧化硅的质量比为1:4)放入球形不锈钢缸体中，将球形不锈钢缸体放入超声波发生器中，于30±5°C超声13分钟，超声的功率为90kHz，超声过程中将球形不锈钢缸体的封口打开进行排风10分钟，使水性二氧化娃颗粒失去0.5wt %?I wt %的水分；
[0093](2)向步骤(I)反应完成后的球形不锈钢缸体中加入70g金刚石磨料，于40 ± 5 °C超声10分钟，超声的功率为90kHz，超声结束后，水性二氧化硅颗粒的表面均匀地覆盖了一层由热固化树脂与金刚石磨料组成的混合胶状物；
[0094](3)向步骤(2)反应完成后的球形不锈钢缸体中加入1g碳酸钙和碳酸钠的混合物(碳酸钙和碳酸钠的质量比为5:5)，在80 ± 5 °C超声1分钟，超声的功率为120kHz，得到的物料通过净化和筛选去除杂质后，制备得到外膜混合金刚石球形磨料。
[0095]本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料的粒度中值为40μπι?50μπι。
[0096]对本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料进行检测，其强度为60mpa?70mpa，硬度为9以上，自锐性好。
[0097]本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料用于研磨石英晶体材料时，去除率为20ym/min?25ym/min，本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料的寿命为30小时?35小时。
[0098]本实施例的外膜混合金刚石磨料在研磨和抛光过程中能逐渐自动剥落而显现出新的切削刃，既保证了加工的高精度、高效率也不会划伤工件。
[0099]实施例4
[0100](I)将15g热固化树脂和水性二氧化硅的混合物(热固化树脂和水性二氧化硅的质量比为1.5:8.5)放入球形不锈钢缸体中，将球形不锈钢缸体放入超声波发生器中，于34±5°C超声12分钟，超声的功率为85kHz，超声过程中将球形不锈钢缸体的封口打开进行排风9分钟，使水性二氧化娃颗粒失去0.5?Iwt %的水分；
[0101](2)向步骤(I)反应完成后的球形不锈钢缸体中加入65g金刚石磨料，于42±5°C超声10分钟，超声的功率为88kHz，超声结束后，水性二氧化硅颗粒的表面均匀地覆盖了一层由热固化树脂与金刚石磨料组成的混合胶状物；
[0102](3)向步骤(2)反应完成后的球形不锈钢缸体中加入20g碳酸钙和碳酸钠的混合物(碳酸钙和碳酸钠的质量比为5:5)，在78±5°C超声10分钟，超声的功率为125kHz，得到的物料通过净化和筛选去除杂质后，制备得到外膜混合金刚石球形磨料。
[0103]本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料的粒度中值为40μπι?50μπι。
[0104]对本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料进行检测，其强度为60mpa?70mpa，硬度为9以上，自锐性好。
[0105]本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料用于研磨石英晶体材料时，去除率为20ym/min?25ym/min，本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料的寿命为30小时?35小时。
[0106]本实施例的外膜混合金刚石磨料在研磨和抛光过程中能逐渐自动剥落而显现出新的切削刃，既保证了加工的高精度、高效率也不会划伤工件。
[0107]实施例5
[0108](I)将25g热固化树脂和水性二氧化硅的混合物(热固化树脂和水性二氧化硅的质量比为1:7，)放入球形不锈钢缸体中，将球形不锈钢缸体放入超声波发生器中，于31±5°C超声15分钟，超声的功率为85kHz，超声过程中将球形不锈钢缸体的封口打开进行排风10分钟，使水性二氧化娃颗粒失去0.5?Iwt %的水分；
[0109](2)向步骤(I)反应完成后的球形不锈钢缸体中加入67g金刚石磨料，于46 ± 5 °C超声11分钟，超声的功率为90kHz，超声结束后，水性二氧化硅颗粒的表面均匀地覆盖了一层由热固化树脂与金刚石磨料组成的混合胶状物；
[0110](3)向步骤(2)反应完成后的球形不锈钢缸体中加入8g碳酸钠，在82±5°C超声11分钟，超声的功率为115kHz，得到的物料通过净化和筛选去除杂质后，制备得到外膜混合金刚石球形磨料。
[0111]本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料的粒度中值为40μπι?50μπι。
[0112]对本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料进行检测，其强度为60?70mpa，硬度为9以上，自锐性好。
[0113]本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料用于研磨石英晶体材料时，去除率为20ym/min?25ym/min，本实施例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料的寿命为30小时?35小时。
[0114]本实施例的外膜混合金刚石磨料在研磨和抛光过程中能逐渐自动剥落而显现出新的切削刃，既保证了加工的高精度、高效率也不会划伤工件。
[0115]对比例I
[0116]除将步骤(I)中的热固化树脂和水性二氧化硅的混合物质量比变为3:7，其他制备方法和条件与实施例1相同。
[0117]对本对比例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料进行检测，制得的磨料粒径变为80ym?120ymo
[0118]本对比例制得的磨料用于研磨石英晶体材料时，去除率很低，为3ym/min。本对比例的磨料的寿命短，为30分钟左右。
[0119]对比例2
[0120]除将步骤(I)中的热固化树脂和水性二氧化硅的混合物质量比变为7:3，其他制备方法和条件与实施例1相同。
[0121]对本对比例制备得到的外膜混合金刚石球形磨料进行检测，制得的磨料发生大量的团聚现象，无法作为磨料使用。
[0122]
【申请人】声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1.一种外膜混合金刚石球形磨料，其特征在于，所述球形磨料由水性二氧化硅颗粒及包覆在水性二氧化硅颗粒表面的树脂固化膜组成，所述树脂固化膜中均匀地分散有金刚石磨料。2.根据权利要求1所述的外膜混合金刚石球形磨料，其特征在于，所述球形磨料为类球形颗粒，所述球形磨料的粒度中值为40μηι?50μηι ； 优选地，所述水性二氧化娃颗粒的粒径为20μηι?30μηι; 优选地，所述树脂固化膜的厚度为15μπι?25μπι，优选为20μπι ； 优选地，所述金刚石磨料的粒径为2μηι?5μηι。3.根据权利要求1或2所述的外膜混合金刚石球形磨料，其特征在于，所述球形磨料的原料组分按重量百分比计包括: 金刚石磨料60%?80%结合剂10%?30%辅料5%?20% 其中，所述结合剂包括热固化树脂和水性二氧化硅颗粒的混合物； 所述球形磨料的各原料组分重量百分比之和为100%。4.根据权利要求1-3任一项所述的外膜混合金刚石球形磨料，其特征在于，所述球形磨料的原料组分按重量百分比计为: 金刚石磨料60%?70%结合剂10%?20%辅料10%?20% 其中，所述结合剂包括热固化树脂和水性二氧化硅的混合物； 所述球形磨料的各原料组分重量百分比之和为100%。5.根据权利要求1-4任一项所述的外膜混合金刚石球形磨料，其特征在于，所述球形磨料的原料组分按重量百分比计为:金刚石磨料65%结合剂15%辅料15% 其中，所述结合剂包括热固化树脂和水性二氧化硅的混合物； 所述球形磨料的各原料组分重量百分比之和为100%。6.根据权利要求1-5任一项所述的外膜混合金刚石球形磨料，其特征在于，所述结合剂中，热固化树脂和水性二氧化硅的质量比为I: (4?19)； 优选地，所述辅料为碳酸盐，优选为碳酸钙和/或碳酸钠； 优选地，所述辅料为碳酸钙和碳酸钠的混合物，且辅料中碳酸钙和碳酸钠的质量比为5:5ο7.—种如权利要求1-6任一项所述的外膜混合金刚石球形磨料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: (I)按下述重量百分比称取原料，包括金刚石磨料60 %?80 %，结合剂10 %?30 %，辅料 10% ?20%; 其中，所述各原料组分的重量百分比之和为100%，所述结合剂为热固化树脂和水性二氧化硅颗粒的混合物； (2)将结合剂放入容器，超声，且超声过程中容器排风，使水性二氧化硅颗粒失去0.5wt %?I wt %的水分； (3)向步骤(2)反应之后的容器中加入金刚石磨料，超声； (4)向步骤(3)反应之后的容器中加入辅料，在75°C?85°C超声，然后将超声之后的物料除杂，得到外膜混合金刚石磨料。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(I)所述结合剂中，热固化树脂和水性二氧化硅的质量比为I: (4?19)； 优选地，步骤(I)所述辅料为碳酸钙和/或碳酸钠； 优选地，步骤(2)所述超声的温度为30 °C?35 0C，优选为30 V ； 优选地，步骤(2)所述超声的功率为80kHz?90kHz，优选为90kHz; 优选地，步骤(2)所述超声的时间为10分钟?15分钟； 优选地，步骤(2)所述排风的时间为8分钟?10分钟。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述超声的温度为38°C?50°C，优选为40°C; 优选地，步骤(3)所述超声的功率为80kHz?90kHz，优选为90kHz; 优选地，步骤(3)所述超声的时间为10分钟?15分钟。10.根据权利要求7-9任一项所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述超声的温度为80°C； 优选地，步骤(4)所述超声的功率为11OkHz?130kHz，优选为120kHz; 优选地，步骤(4)所述超声的时间为10分钟?15分钟。
【文档编号】C09K3/14GK105950114SQ201610299524
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月4日
【发明人】于洋, 张新忠
【申请人】无锡斯达新能源科技股份有限公司