一种含活性炭的陶瓷立方氮化硼砂轮的制作方法
【专利摘要】本发明涉及砂轮制造【技术领域】，具体涉及一种含活性炭的陶瓷立方氮化硼砂轮及其生产工艺，该砂轮由以下重量份的原料制成：立方氮化硼磨料40-45、白刚玉磨料30-34、氧化镁4-5、二氧化硅2-3、石墨1-2、淀粉2-3、活性炭2-3、氧化铜2-3、氯化铜5-6、助剂7-9；本发明砂轮采用氧化镁、石墨、活性炭等原料进行制成了化学性能稳定、热膨胀系数小、有自润滑性的陶瓷结合剂，再结合淀粉等原料，使得该结合剂与磨料的把持强度大，有效的提高了磨料间的粘结牢固程度，本发明制备的立方氮化硼砂轮具有良好的韧性和磨削性能，较传统立方氮化硼砂轮使用寿命更长。
【专利说明】一种含活性炭的陶瓷立方氮化硼砂轮
【技术领域】
[0001]本发明涉及砂轮制造【技术领域】，具体涉及一种含活性炭的陶瓷立方氮化硼砂轮及其生产工艺。
【背景技术】
[0002]砂轮是磨具中使用范围最为广泛的一种工具，主要对金属或非金属工件的型面进行粗磨、半精磨、精磨以及开槽、切断等处理，在使用时处于高速旋转状态，需要承受较大的冲击力，因此对砂轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐性能等均有较高的要求；砂轮主要由磨料和结合剂经压坯、干燥、焙烧制成，磨料的种类多种多样，常见的主要有刚玉、碳化硅、金刚石以及立方氮化硼等，这些磨料都有着良好的硬度以及一定的韧性，而其强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐性能均取决于结合剂，常见的结合剂为树脂结合剂、陶瓷结合剂、橡胶结合剂以及金属结合剂，各结合剂均有不同的特性，在实际应用中应根据砂轮工件使用条件，选择合适的结合剂，以增强磨料粘结牢固强度，提高磨具强度，改善磨削性能，赋予砂轮良好的使用性能。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，提供一种含活性炭的陶瓷立方氮化硼砂轮，以改善传统立方氮化硼砂轮的磨削性能，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0004]一种含活性炭的陶瓷立方氮化硼砂轮，其特征在于，本发明砂轮由以下重量份的原料制成:立方氮化硼磨料40-45、白刚玉磨料30-34、氧化镁4_5、二氧化硅2_3、石墨1_2、淀粉2-3、活性炭2-3、氧化铜2-3、氯化铜5-6、助剂7-9。
[0005]所述的助剂由以下重量份的原料制成:冰晶石15-20、铝酸钙6-8、木质素磺酸钠2-3、纸浆废液6-8、硅酸铝3-4、铁粉10-12、锰粉2-3、膨润土 22-25、粘土粉25-28、白垩12-15，制备方法如下:先将冰晶石、铝酸钙、硅酸铝、膨润土、粘土粉、白垩充分混合均匀后，在2200-230(TC下保温2-3h，经自然冷却后，球磨至200-300目粉体，再将木质素磺酸钠与适量的水混合，搅拌至木质素磺酸钠完全溶解后，加入上述粉体及其它剩余成分，球磨3-4h，烘干、即得。
[0006]所述磨料的粒径为80-200目。
[0007]所述的一种含活性炭的陶瓷立方氮化硼砂轮，其生产工艺如下:
[0008](I)将氧化镁、二氧化硅、石墨、活性炭、氧化铜混合，加热至850-890°C搅拌10-12min，随后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用；
[0009](2)将淀粉、氯化铜混合，加入适量60_80°C的水，搅拌均匀后加入其它剩余物料，混合搅拌10-12min ；
[0010](3)将步骤(I)与步骤(2)的物料混合均匀后，送入模具中压制成型，成型条件:模具设定温度为100-110°c，在28-32MPa条件下保压10_12min，出模得胚体；
[0011](4)将胚体进行烧结处理，胚体先在20-25min内升温至450_500°C，保温2_3小时，再按10-15°C /min升温至1200_1250°C，保温7-8小时后取出，自然冷却后即得。
[0012]本发明的优点在于:采用氧化镁、二氧化硅、石墨、活性炭、氧化铜等原料进行制成了陶瓷结合剂，这种陶瓷结合剂化学性能稳定、热膨胀系数小、有自润滑性，结合淀粉等原料，使得该结合剂与磨料的把持强度大，有效的提高了磨料间的粘结牢固程度，本发明制备的立方氮化硼砂轮具有良好的韧性和磨削性能，较传统立方氮化硼砂轮使用寿命更长。
【具体实施方式】
[0013]实施例1
[0014]本实施例砂轮由以下重量份原料制成:立方氮化硼磨料45、白刚玉磨料34、氧化镁4、二氧化硅2、石墨2、淀粉3、活性炭2、氧化铜3、氯化铜6、助剂7。
[0015]助剂由以下重量份的原料制成:冰晶石20、铝酸钙8、木质素磺酸钠2、纸浆废液6、硅酸铝4、铁粉10、锰粉3、膨润土 25、粘土粉25、白垩15，制备方法如下:先将冰晶石、铝酸钙、硅酸铝、膨润土、粘土粉、白垩充分混合均匀后，在2300°C下保温2h，经自然冷却后，球磨至300目粉体，再将木质素磺酸钠与适量的水混合，搅拌至木质素磺酸钠完全溶解后，力口入上述粉体及其它剩余成分，球磨3h，烘干、即得。
[0016]所述磨料的粒径均为80目。
[0017]所述的一种含活性炭的陶瓷立方氮化硼砂轮，其生产工艺如下:
[0018](I)将氧化镁、二氧化硅、石墨、活性炭、氧化铜混合，加热至890°C搅拌lOmin，随后自然冷却至室温，球磨至300目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用；
[0019](2)将淀粉、氯化铜混合，加入适量60_80°C的水，搅拌均匀后加入其它剩余物料，混合搅拌IOmin ；
[0020](3)将步骤(I)与步骤(2)的物料混合均匀后，送入模具中压制成型，成型条件:模具设定温度为110°C，在32MPa条件下保压lOmin，出模得胚体；
[0021](4)将胚体进行烧结处理，胚体先在25min内升温至500°C，保温2小时，再按15°C /min升温至1250°C，保温8小时后取出，自然冷却后即得。
[0022]实施例2
[0023]本实施例砂轮由以下重量份原料制成:立方氮化硼磨料45、白刚玉磨料30、氧化镁5、二氧化硅3、石墨1、淀粉2、活性炭3、氧化铜2、氯化铜5、助剂9。
[0024]助剂由以下重量份的原料制成:冰晶石15、铝酸钙6、木质素磺酸钠3、纸浆废液8、硅酸铝3、铁粉12、锰粉2、膨润土 22、粘土粉28、白垩12，制备方法如下:先将冰晶石、铝酸钙、硅酸铝、膨润土、粘土粉、白垩充分混合均匀后，在2200°C下保温3h，经自然冷却后，球磨至200目粉体，再将木质素磺酸钠与适量的水混合，搅拌至木质素磺酸钠完全溶解后，力口入上述粉体及其它剩余成分，球磨4h，烘干、即得。
[0025]所述磨料的粒径均为200目。
[0026]所述的一种含活性炭的陶瓷立方氮化硼砂轮，其生产工艺如下:
[0027](I)将氧化镁、二氧化硅、石墨、活性炭、氧化铜混合，加热至850°C搅拌12min，随后自然冷却至室温，球磨至200目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用；
[0028](2)将淀粉、氯化铜混合，加入适量60_80°C的水，搅拌均匀后加入其它剩余物料，混合搅拌12min ；[0029](3)将步骤(1)与步骤(2)的物料混合均匀后，送入模具中压制成型，成型条件:模具设定温度为100°C，在28MPa条件下保压12min，出模得胚体；
[0030](4)将胚体进行烧结处理，胚体先在20min内升温至450°C，保温3小时，再按IO0C /min升温至1200°C，保温7小时后取出，自然冷却后即得。
[0031]上述实施例砂轮测试得到的技术指标如下:
【权利要求】
1.一种含活性炭的陶瓷立方氮化硼砂轮，其特征在于，该砂轮由以下重量份的原料制成:立方氮化硼磨料40-45、白刚玉磨料30-34、氧化镁4-5、二氧化硅2_3、石墨1_2、淀粉2-3、活性炭2-3、氧化铜2-3、氯化铜5-6、助剂7-9 ； 所述的助剂由以下重量份的原料制成:冰晶石15-20、铝酸钙6-8、木质素磺酸钠2-3、纸浆废液6-8、硅酸铝3-4、铁粉10-12、锰粉2-3、膨润土 22-25、粘土粉25-28、白垩12-15，制备方法如下:先将冰晶石、铝酸钙、硅酸铝、膨润土、粘土粉、白垩充分混合均匀后，在2200-2300°C下保温2-3h，经自然冷却后，球磨至200-300目粉体，再将木质素磺酸钠与适量的水混合,搅拌至木质素磺酸钠完全溶解后,加入上述粉体及其它剩余成分,球磨3-4h，烘干、即得。
2.如权利要求1所述的一种含活性炭的陶瓷立方氮化硼砂轮，其特征在于，所述磨料的粒径为80-200目。
3.如权利要求1所述的一种含活性炭的陶瓷立方氮化硼砂轮，其工艺如下: (1)将氧化镁、二氧化硅、石墨、活性炭、氧化铜混合，加热至850-890°C搅拌10-12min，随后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用； (2)将淀粉、氯化铜混合，加入适量60-80°C的水，搅拌均匀后加入其它剩余物料，混合搅拌 10-12min ； (3)将步骤(I)与步骤(2)的物料混合均匀后，送入模具中压制成型，成型条件:模具设定温度为100-110°C，在28-32MPa条件下保压10_12min，出模得胚体； (4)将胚体进行烧结处理，胚体先在20-25min内升温至450-500°C，保温2_3小时，再按10-15°C /min升温至1200_1250°C，保温7-8小时后取出，自然冷却后即得。
【文档编号】B24D18/00GK103831741SQ201410047989
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年2月11日 优先权日:2014年2月11日
【发明者】胡光胜 申请人:当涂县南方红月磨具磨料有限公司