本发明涉及金刚石
技术领域：
，具体涉及一种高耐磨金刚石砂轮的制备方法。
背景技术：
：目前绝大部分人工合成的金刚石都为粉末状或细小的颗粒状，为了利用金刚石进行高精度、高效率磨削加工，通常采用称之为结合剂的物质将金刚石磨粒粘结起来并制成具有一定强度和形状的磨具，以便于安装在各种磨床上进行磨削加工。与其它磨料如刚玉、碳化硅相比，用金刚石砂轮进行磨削时，具有以下优点：磨削效率高；耐磨性高，磨粒本身消耗很少，具有很高的使用寿命，特别是在磨削硬、脆工件时最为明显；磨粒硬度和耐磨性高，磨粒能长久保持锋利，容易切入工件，实现低应力磨削；磨削的工件精度高、表面质量好。金刚石砂轮应用已渗透到机械加工、汽车制造、航空航天、生物、医疗器具、电子信息、建筑、交通、地质采矿、艺术、新材料等各个领域。但是，现有技术中，金刚石砂轮的耐磨性能还有所欠缺，不能满足市场的更高要求。技术实现要素：基于
背景技术：
存在的技术问题，本发明提出了一种高耐磨金刚石砂轮的制备方法。本发明具有优异的耐磨性能和较长的使用寿命。本发明提出的一种高耐磨金刚石砂轮的制备方法，所述方法包括下述步骤：s1、将锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌混合，放入球磨机干磨，过筛，得到球磨料；s2、将球磨料进行煅烧，之后水冷淬火，干燥，粉碎，过筛，加入聚酯树脂粉和聚酰胺树脂粉，混合均匀，得到复合结合剂；s3、将复合结合剂、镀钽金刚石颗粒、改性蕉麻叶柄混合，干压成为坯体，然后将坯体在高温烧结炉中烧结，室温自然冷却，得到高耐磨金刚石砂轮。优选地，s1中，将锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌混合，放入球磨机干磨4-7h，球料比为2：1，过100-200目筛，得到球磨料。优选地，s2中，煅烧的温度为1300-1400℃，时间为50-80min。优选地，s3中，将复合结合剂、镀钽金刚石颗粒、改性蕉麻叶柄按15-20：80-100：7-12的质量比混合，干压成为坯体，然后将坯体在高温烧结炉中烧结至750-850℃，室温自然冷却，得到高耐磨金刚石砂轮。优选地，所述改性蕉麻叶柄的制备方法为：取蕉麻叶柄，依次采用乙醇和丙酮分别回流萃取，取出回流后的叶柄，用去离子水清洗后烘干，得到预处理的蕉麻叶柄；将预处理的蕉麻叶柄粉粹后浸入褐帘石溶液中，常温浸泡，真空干燥，研磨过筛，得到改性蕉麻叶柄。优选地，所述改性蕉麻叶柄的制备方法为：取蕉麻叶柄，依次采用乙醇和丙酮分别回流萃取8-10h，取出回流后的叶柄，用去离子水清洗后烘干，得到预处理的蕉麻叶柄；将预处理的蕉麻叶柄粉粹后浸入质量分数为55-75wt％的褐帘石溶液中，常温浸泡50-85min，真空干燥，研磨过100-200目筛，得到改性蕉麻叶柄。优选地，s1中，锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌的质量比为1-2：1.3-3.5：0.3-1.7：0.2-1.9：0.2-0.7。本发明以树脂结合剂复合金属结合剂作为金刚石的基体，金属结合剂为锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌配合使用，树脂结合剂为聚酯树脂粉和聚酰胺树脂粉，两者不仅相容性好，且配合作用与金刚石的结合力强，同时赋予本发明较优的基础性能；添加改性蕉麻叶柄，且在优选方案中，选择褐帘石对其进行改性，由于褐帘石含有钇、钍、镧等稀土原子，通过反应，稀土原子穿插在蕉麻叶柄含有的蕉麻纤维中，同时在蕉麻纤维表面形成稀土原子层，与树脂结合剂通过化学键进行键合，增强了蕉麻纤维与树脂结合剂的结合力，进而提高了蕉麻纤维在树脂中的分散性，提高了本发明的耐磨性能；此外，由于金刚石为镀钽金刚石，金刚石与钽通过化学键合充分形成了碳化物，而外层的钽与金属结合剂能够较容易润湿并可形成合金，不仅提高了金刚石与基体的结合力，且由于钇、钍、镧等稀土原子的存在，能够使合金的热稳定性显著提高，摩擦过程中由温度升高引起的裂纹扩展和晶界滑移现象得到抑制，合金塑性变形也随之减小，进一步提高本发明的耐磨性能，延长了本发明的使用寿命。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1一种高耐磨金刚石砂轮的制备方法，所述方法包括下述步骤：s1、将锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌混合，放入球磨机干磨，过筛，得到球磨料；s2、将球磨料进行煅烧，之后水冷淬火，干燥，粉碎，过筛，加入聚酯树脂粉和聚酰胺树脂粉，混合均匀，得到复合结合剂；s3、将复合结合剂、镀钽金刚石颗粒、改性蕉麻叶柄混合，干压成为坯体，然后将坯体在高温烧结炉中烧结，室温自然冷却，得到高耐磨金刚石砂轮。实施例2一种高耐磨金刚石砂轮的制备方法，所述方法包括下述步骤：s1、将锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌混合，放入球磨机干磨，过筛，得到球磨料；s2、将球磨料进行煅烧，之后水冷淬火，干燥，粉碎，过筛，加入聚酯树脂粉和聚酰胺树脂粉，混合均匀，得到复合结合剂；s3、将复合结合剂、镀钽金刚石颗粒、改性蕉麻叶柄混合，干压成为坯体，然后将坯体在高温烧结炉中烧结，室温自然冷却，得到高耐磨金刚石砂轮；其中，s1中，将锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌混合，放入球磨机干磨7h，球料比为2：1，过100目筛，得到球磨料；s2中，煅烧的温度为1400℃，时间为50min；s3中，将复合结合剂、镀钽金刚石颗粒、改性蕉麻叶柄按20：80：12的质量比混合，干压成为坯体，然后将坯体在高温烧结炉中烧结至750℃，室温自然冷却，得到高耐磨金刚石砂轮。实施例3一种高耐磨金刚石砂轮的制备方法，所述方法包括下述步骤：s1、将锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌混合，放入球磨机干磨，过筛，得到球磨料；s2、将球磨料进行煅烧，之后水冷淬火，干燥，粉碎，过筛，加入聚酯树脂粉和聚酰胺树脂粉，混合均匀，得到复合结合剂；s3、将复合结合剂、镀钽金刚石颗粒、改性蕉麻叶柄混合，干压成为坯体，然后将坯体在高温烧结炉中烧结，室温自然冷却，得到高耐磨金刚石砂轮；其中，s1中，将锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌混合，放入球磨机干磨4h，球料比为2：1，过200目筛，得到球磨料；s2中，煅烧的温度为1300℃，时间为80min；s3中，将复合结合剂、镀钽金刚石颗粒、改性蕉麻叶柄按15：100：7的质量比混合，干压成为坯体，然后将坯体在高温烧结炉中烧结至850℃，室温自然冷却，得到高耐磨金刚石砂轮；所述改性蕉麻叶柄的制备方法为：取蕉麻叶柄，依次采用乙醇和丙酮分别回流萃取，取出回流后的叶柄，用去离子水清洗后烘干，得到预处理的蕉麻叶柄；将预处理的蕉麻叶柄粉粹后浸入褐帘石溶液中，常温浸泡，真空干燥，研磨过筛，得到改性蕉麻叶柄。实施例4一种高耐磨金刚石砂轮的制备方法，所述方法包括下述步骤：s1、将锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌混合，放入球磨机干磨，过筛，得到球磨料；s2、将球磨料进行煅烧，之后水冷淬火，干燥，粉碎，过筛，加入聚酯树脂粉和聚酰胺树脂粉，混合均匀，得到复合结合剂；s3、将复合结合剂、镀钽金刚石颗粒、改性蕉麻叶柄混合，干压成为坯体，然后将坯体在高温烧结炉中烧结，室温自然冷却，得到高耐磨金刚石砂轮；其中，s1中，将锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌混合，放入球磨机干磨5h，球料比为2：1，过100目筛，得到球磨料；s2中，煅烧的温度为1350℃，时间为60min；s3中，将复合结合剂、镀钽金刚石颗粒、改性蕉麻叶柄按17：90：9的质量比混合，干压成为坯体，然后将坯体在高温烧结炉中烧结至800℃，室温自然冷却，得到高耐磨金刚石砂轮；所述改性蕉麻叶柄的制备方法为：取蕉麻叶柄，依次采用乙醇和丙酮分别回流萃取10h，取出回流后的叶柄，用去离子水清洗后烘干，得到预处理的蕉麻叶柄；将预处理的蕉麻叶柄粉粹后浸入质量分数为55wt％的褐帘石溶液中，常温浸泡85min，真空干燥，研磨过100目筛，得到改性蕉麻叶柄；s1中，锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌的质量比为2：1.3：1.7：0.2：0.7。实施例5一种高耐磨金刚石砂轮的制备方法，所述方法包括下述步骤：s1、将锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌混合，放入球磨机干磨，过筛，得到球磨料；s2、将球磨料进行煅烧，之后水冷淬火，干燥，粉碎，过筛，加入聚酯树脂粉和聚酰胺树脂粉，混合均匀，得到复合结合剂；s3、将复合结合剂、镀钽金刚石颗粒、改性蕉麻叶柄混合，干压成为坯体，然后将坯体在高温烧结炉中烧结，室温自然冷却，得到高耐磨金刚石砂轮；其中，s1中，将锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌混合，放入球磨机干磨6h，球料比为2：1，过200目筛，得到球磨料；s2中，煅烧的温度为1370℃，时间为70min；s3中，将复合结合剂、镀钽金刚石颗粒、改性蕉麻叶柄按18：85：11的质量比混合，干压成为坯体，然后将坯体在高温烧结炉中烧结至780℃，室温自然冷却，得到高耐磨金刚石砂轮；所述改性蕉麻叶柄的制备方法为：取蕉麻叶柄，依次采用乙醇和丙酮分别回流萃取8h，取出回流后的叶柄，用去离子水清洗后烘干，得到预处理的蕉麻叶柄；将预处理的蕉麻叶柄粉粹后浸入质量分数为75wt％的褐帘石溶液中，常温浸泡50min，真空干燥，研磨过200目筛，得到改性蕉麻叶柄；s1中，锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌的质量比为1：3.5：0.3：1.9：0.2。对比例1一种金刚石砂轮的制备方法，所述方法包括下述步骤：s1、将锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌混合，放入球磨机干磨，过筛，得到球磨料；s2、将球磨料进行煅烧，之后水冷淬火，干燥，粉碎，过筛，加入聚酯树脂粉和聚酰胺树脂粉，混合均匀，得到复合结合剂；s3、将复合结合剂、镀钽金刚石颗粒混合，干压成为坯体，然后将坯体在高温烧结炉中烧结，室温自然冷却，得到高耐磨金刚石砂轮；其中，s1中，将锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌混合，放入球磨机干磨6h，球料比为2：1，过200目筛，得到球磨料；s2中，煅烧的温度为1370℃，时间为70min；s3中，将复合结合剂、镀钽金刚石颗粒、改性蕉麻叶柄按18：85：11的质量比混合，干压成为坯体，然后将坯体在高温烧结炉中烧结至780℃，室温自然冷却，得到高耐磨金刚石砂轮；s1中，锡粉、锌粉、钨粉、铅粉、硼酸锌的质量比为1：3.5：0.3：1.9：0.2。试验例1分别对实施例5和对比例1得到的金刚石砂轮以及市面上的金刚石砂轮进行耐磨性能测试，依次记为试验组、对照组1和对照组2，测试结果如下表：项目研磨300转后砂轮的质量损失试验组0.035g对照组10.986g对照组22.374g由上表可知，本发明具有较好的耐磨功能。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