一种无钠新型高强陶瓷结合剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种无钠新型高强陶瓷结合剂及其制备方法，其原料按组分及含量为: Li2O:1-7%wt，B2O3：8-18%wt，Al2O3：10-18%wt，P2O3：3-12%wt，Si2O3：45-60%，ZnO：4-10%wt，BaO、CaO、MgO中的任意两种：3-7%wt，Bi2O3：2-6%wt，增强相：TiO2、ZrO2、La2O3中的一种或两种：1-4%。步骤一、配料,并进行混合；步骤二、将步骤一的配料置于刚玉坩埚中，温度得到熔融的液体；步骤三、将步骤二所得熔融的液体水淬后烘干，再研磨成粉末，得到无钠新型高强陶瓷结合剂。本发明的制备方法简易，制备得到的无钠新型高强陶瓷结合剂耐火度为700-850℃，抗折强度为90-110Mpa，适合于金刚石刀具、立方氮化硼刀具，金刚石复合片等磨削加工。
【专利说明】一种无钠新型高强陶瓷结合剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于材料工程【技术领域】，具体涉及一种无钠新型高强陶瓷结合剂及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 目前陶瓷结合剂体系主要有B-Zn-Si系、Na-B-Al-Si系、Li-Al-Si系及铅玻璃系。 研宄内容主要集中在陶瓷结合剂的组成上，研宄目的主要是为获得低热膨胀系数，低耐火 度及高强度的陶瓷结合剂。特别是金刚石陶瓷结合剂，烧结温度一般不超过850摄氏度，否 则金刚石由于热失重而破坏金刚石磨料的磨削能力，目前超硬材料磨具的低温陶瓷结合剂 普遍通过引入钠元素来降低结合剂温度，以降低烧结温度，保护磨料不被氧化。而钠的引入 虽然降低了烧结温度，但同时破坏了结合剂的强度，使得磨具在较高磨削力作用下寿命严 重缩短。此新型结合剂即能保证较大烧结温度，同时大大提高结合剂强度。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种能保证较大烧结温度的同时，大 大提高结合剂强度的无钠新型高强陶瓷结合剂及其制备方法。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 一种无钠新型高强陶瓷结合剂，其原料按组分及重量百分比含量为：Li20:l-7%wt， B203 :8-18%wt，A1203 :10-18%wt，P203 :3-12%wt，Si203 :45-60%, ZnO :4-10%wt，BaO、CaO、 MgO 中的任意两种：3-7%wt，Bi203 :2-6%wt， 增强相：Ti02、Zr02、La203中的一种或两种：l-4%。
[0005] 一种无钠新型高强陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于： 步骤一、配料，并进行混合； 步骤二、将步骤一的配料置于刚玉坩埚中，温度至1200-1400°C后保温l-3h，得到熔融 的液体； 步骤三、将步骤二所得熔融的液体水淬后烘干，再通过球磨机研磨6-8h后成粉末，用 筛网筛分得到无钠新型高强陶瓷结合剂。
[0006] 所述筛网为300目。
[0007] 本发明的制备方法简易，制备得到的无钠新型高强陶瓷结合剂耐火度为 700-850°C，抗折强度为90-110Mpa，适合于金刚石刀具、立方氮化硼刀具，金刚石复合片等 磨削加工。
【具体实施方式】
[0008] 实施例1 一种无钠新型高强陶瓷结合剂，其原料按组分及重量百分比含量为：Li20:l-7%wt， B203 :8-18%wt，A1203 :10-18%wt，P203 :3-12%wt，Si203 :45-60%, ZnO :4-10%wt，BaO、CaO、 MgO 中的任意两种：3-7%wt，Bi203 :2-6%wt， 增强相：Ti02、Zr02、La203中的一种或两种：l-4%。
[0009] -种无钠新型高强陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于： 步骤一、配料，并进行混合； 步骤二、将步骤一的配料置于刚玉坩埚中，温度至1200-1400°C后保温l_3h，得到熔融 的液体； 步骤三、将步骤二所得熔融的液体水淬后烘干，再通过球磨机研磨6-8h后成粉末，用 筛网筛分得到无钠新型高强陶瓷结合剂。
[0010] 所述筛网为300目。
[0011] 将上述无钠新型高强陶瓷结合剂经检测，耐火度为700-850°C，抗折强度为 90-1IOMpa0
[0012] 实施例2 一种无钠新型高强陶瓷结合剂，原料配比如下：2kgLi203，18 kg B203，11 kg A1203,4 kg P203,47 kg Si203,6 kg ZnO,2 kg BaO,5 kg CaO,3 kg Bi203,增强相：3 kg Ti02、3 kg Zr02。
[0013] 一种无钠新型高强陶瓷结合剂的制备方法， 步骤一、配料，并进行混合； 步骤二、将步骤一的配料置于刚玉坩埚中，温度至1300°C后保温2h，得到熔融的液体； 步骤三、将步骤二所得熔融的液体水淬后烘干，再通过球磨机研磨7h后成粉末，用300 目筛网筛分得到无钠新型高强陶瓷结合剂。
[0014] 将上述无钠新型高强陶瓷结合剂经检测，耐火度为705°C，抗折强度为99Mpa。
[0015] 实施例3 一种无钠新型高强陶瓷结合剂，原料配比如下：3kg Li203，16 kg B203，12 kg A1203,4 kg P203,50 kg Si203,7 kg Zn0,4 kg Ca0,4kg MgO,3 kg Bi203 :，增强相：6kg Zr02、l kg La203〇
[0016] -种无钠新型高强陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于： 步骤一、配料，并进行混合； 步骤二、将步骤一的配料置于刚玉坩埚中，温度至1350°C后保温3h，得到熔融的液体； 步骤三、将步骤二所得熔融的液体水淬后烘干，再通过球磨机研磨8h后成粉末，用300 目筛网筛分得到无钠新型高强陶瓷结合剂。
[0017] 将上述无钠新型高强陶瓷结合剂经检测，耐火度为745°C，抗折强度为lOOMpa。
[0018] 实施例4 具体步骤如实施例2,原料质量与工艺参数如表1所示： 表1 (单位：质量kg温度°C时间h)
【权利要求】
1. 一种无钠新型高强陶瓷结合剂，其特征在于，其原料按组分及含量为： Li20:l-7%wt, B203 ：8-18%wt, A1203 ：l〇-18%wt, P203 ：3-12%wt, Si203 ：45-60°/〇, ZnO ： 4-10%wt，BaO、CaO、MgO 中的任意两种：3-7%wt，Bi203 :2-6%wt，增强相：Ti02、Zr02、La203 中的一种或两种：1-4%。
2. 根据权利要求1所述的无钠新型高强陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于： 步骤一、配料，并进行混合； 步骤二、将步骤一的配料置于刚玉坩埚中，温度至1200-1400°C后保温l_3h，得到熔融 的液体； 步骤三、将步骤二所得熔融的液体水淬后烘干，再通过球磨机研磨6-8h后成粉末，用 筛网筛分得到无钠新型高强陶瓷结合剂。
3. 根据权利要求2所述的无钠新型高强陶瓷结合剂的制备方法，其特征在于：所述筛 网为300目。
【文档编号】C04B35/14GK104478422SQ201410757694
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】崔卫民, 李启泉, 刘书锋 申请人:郑州博特硬质材料有限公司