专利名称：陶瓷结合剂超硬磨具及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷结合剂超硬磨具及其制造方法。
在传统陶瓷结合剂超硬磨具制造方法中，一般是将金刚石或立方氮化硼以一定比例加入到粉状陶瓷结合剂中，充分混合均匀之后装入模具，然后经室温条件下压制成型，再入炉烧结；或装模后置于烧结温度环境中压制与烧结同时进行；上述两种传统工艺制造的磨具由于磨料易受结合剂高温浸蚀而使磨料损伤光滑的磨料表面使磨料易于非磨削脱落，造成磨具寿命短、效率低；磨料的膨胀系数与结合剂相差较大，在冷却收缩过程中易使磨粒与结合剂粘结处产生裂纹。
本发明的目的在于提供一种陶瓷结合剂超硬磨具及其制造方法，该方法制造的超硬磨具与传统工艺制造的磨具相比，具有使用寿命长和生产效率高等优点。
这种陶瓷结合剂超硬磨具及其制造方法，其特征在于用低熔点玻璃或陶瓷3将涂覆材料2粘结于磨料1表面；然后，将表面涂覆的磨料1用陶瓷结合剂粉料混合，然后，用冷压—烧结或热压—烧结的方法制成超硬磨具；所说的磨料1表面的涂覆材料2是刚玉、立方氮化硼、金刚石或碳化硅；所说的用作粘结剂的低熔点玻璃或陶瓷3与涂覆材料2刚玉、立方氮化硼、金刚石或碳化硅所构成的涂层的重量相当于磨料1重量的5～200％；陶瓷结合剂的主要成分为SiO2、Al2O3、B2O3、Na2O、Li2O、MgO、ZrO2，需要时，添加Ti、Al、Ni、Mo、W、Cr金属。
用这种方法制造的超硬磨具在磨削中效率与寿命都大幅度提高，其主要原因是由于磨料表面涂层保护磨料不受结合剂的浸蚀；涂层凸凹不平的表面还增加了磨粒与结合剂的接触面积，使磨粒减少非磨削脱落；是磨料表面涂层的成分有助于磨粒与结合剂良好结合；磨料表面涂层有利于结合剂与磨粒膨胀系数的调整，使其烧结冷却过程中减少磨粒与结合剂之间出现裂纹的机会。
附图及实施例
图1.超硬磨具表面涂覆刚玉硬质磨料示意2.金刚石表面以低熔点玻璃为粘结剂涂覆刚玉的金相照片实施例1立方氮化硼磨料120目，表面涂覆低熔点玻璃粘结的刚玉，增重量(比未涂覆前的重量增加的百分比)38％，与适量的主要成分为SiO2、Al2O3、B2O3及少量Na2O、Li2O、MgO、Al、Ti、Ni混合物为结合剂的陶瓷粉末充分混合，装入模具后经一定压力压制成型，脱模并干燥后置于电阻炉中加热，在960℃烧结100分钟，缓慢冷却至室温出炉。
实施例2金刚石200～230目，表面涂覆低熔点玻璃粘结的刚玉与碳化硅，增重量(比未涂覆前的重量增加的百分比)45％，与适量的主要成分为SiO2、Al2O3、B2O3及少量Na2O、Li2O、MgO、Al、Si、WC混合物为结合剂的陶瓷粉末充分混合，装入模具后经一定压力压制成型，脱模并干燥后置于电阻炉中加热，在860℃烧结90分钟，缓慢冷却至室温出炉。
权利要求
1.一种陶瓷结合剂超硬磨具及其制造方法，其特征在于用低熔点玻璃或陶瓷(3)将涂覆材料(2)粘结于磨料(1)表面；然后，将表面涂覆的磨料(1)用陶瓷结合剂粉料混合，再用冷压—烧结或热压—烧结的方法制成超硬磨具。
2.根据权利要求1所述的陶瓷结合剂超硬磨具，其特征在于磨料(1)表面的涂覆材料(2)是刚玉、立方氮化硼、金刚石或碳化硅。
3.根据权利要求1中所述的陶瓷结合剂超硬磨具，其特征在于用作粘结剂的低熔点玻璃或陶瓷(3)与涂覆材料(2)刚玉、立方氮化硼、金刚石或碳化硅所构成的涂层的重量相当于磨料(1)重量的5～200％。
4.根据权利要求1所述的陶瓷结合剂超硬磨具，其特征在于陶瓷结合剂的主要成分为SiO2、Al2O3、B2O3、Na2O、Li2O、MgO、ZrO2。
5.根据权利要求1所述的陶瓷结合剂超硬磨具，其特征在于陶瓷结合剂的主要成分为SiO2、Al2O3、B2O3、Na2O、Li2O、MgO、ZrO2，添加Ti、Al、Ni、Mo、W、Cr金属。
全文摘要
本发明涉及一种陶瓷结合剂超硬磨具及其制造方法，该方法用低熔点玻璃或陶瓷将涂覆材料(2)粘结于磨料(1)表面；然后，将表面涂覆的磨料(1)用陶瓷结合剂粉料混合，再用冷压—烧结或热压—烧结的方法制成超硬磨具。其优点为用这种方法制造的超硬磨具与表面无涂覆磨料制造的磨具相比，具有更高的寿命与效率。
文档编号B24D3/00GK1390682SQ0211875
公开日2003年1月15日 申请日期2002年4月30日 优先权日2002年4月30日
发明者王明智, 王艳辉, 赵玉成 申请人:燕山大学