一种磁性材料抛光用砂轮及其制备方法与流程

本发明属于超硬磨具，尤其涉及一种磁性材料抛光用砂轮及其制备方法。

背景技术：

1、磁性材料是一类重要的基础功能材料，应用范围十分广泛，涉及电子、信息、电动工具、汽车、家电等行业，作为一种清洁能源，磁性材料在节能环保、新能源、电动汽车、智慧城市、智慧地球等新兴领域中得到越来越广泛的应用，作为当前国家重点发展行业之一，其发展正得到国家产业政策的大力支持。

2、磁性材料工件对表面质量、产品一致性、电感一致性要求极高，传统树脂抛光砂轮及其结构存在工件划痕多、一致性差、上光速度慢、影响电感等问题，满足不了磁性材料高质量要求的需求，因此亟需研发一种新型适合磁性材料抛光用砂轮来适应市场需求。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种磁性材料抛光用砂轮及其制备方法,通过调整结合剂和金刚石组分配比，磁性材料产品表面质量得到大幅度提高，且砂轮平均寿命提高；该砂轮保型性好，磁性材料产品一致性高；且不含金属填料，磁性材料产品电感高。

2、为实现上述目的，本发明的一种磁性材料抛光用砂轮及其制备方法的具体技术方案如下：

3、一种磁性材料抛光用砂轮包括基体，以及附着在所述基体表面的磨料层。

4、作为本发明的进一步该进，所述磨料层自外往内依次为主磨料层，第二磨料层和第三磨料层。

5、三层磨料层及排布方式，能够起到方便排放磨削液及容屑作用，减少砂轮磨削过程中的磨削阻力，兼具锋利性的同时能够有效避免划伤。

6、作为本发明的进一步该进，所述磨料层包括金刚石磨料和结合剂，所述结合剂包括环氧树脂、纳米二氧化硅溶胶、超细氧化铈和氧化镧组合物、增强纤维、造孔剂。

7、作为本发明的进一步该进，所述磨料层按重量百分比包括如下组分：所述金刚石磨料7％～20％；所述环氧树脂35％～45％、所述纳米二氧化硅溶胶10％～20％、所述超细氧化铈和氧化镧组合物5％～10％、所述增强纤维5％～10％、所述造孔剂5％～15％。

8、作为本发明的进一步该进，所述金刚石磨料包括粒径5～20um的单晶金刚石和粒径5～20um的多晶镀镍金刚石，其质量比为3：1。

9、金刚石采用晶形规则、粒度分布集中的高强、高纯单晶金刚石，兼具耐热和使用寿命；多晶镀镍金刚石优选镀镍量30％，兼具锋利性和使用寿命。

10、作为本发明的进一步该进，所述环氧树脂粒径30～50um，硬度hrf50～70，低硬度树脂，能够保护产品表面，挤压磨削，减少划伤形成；纳米二氧化硅溶胶粒径20～40纳米，且二氧化硅溶胶经表面特殊处理，能够有效避免微粉团聚的问题；所述超细氧化铈和氧化镧粒径1～3um，质量比3:1，氧化铈和氧化镧对提高产品上光速度存在有益效果，且两者配合使用，效果更佳；所述增强纤维为长径比不高于12、直径小于28um的碳纤维或氧化铝纤维，增强纤维能够有效提高砂轮的抗冲击性，避免高速磨削条件下砂轮出现快速消耗，从而影响工件的加工尺寸，提升产品一致性；所述造孔剂粒径为40～60微米的硫酸钠或亚硫酸钠或碳酸氢钠，造孔剂能够起到容屑和提高砂轮自锐性的作用，能够有效避免砂轮堵塞造成的划伤，同时减少了砂轮的修整频率，提高砂轮寿命。

11、一种磁性材料抛光用砂轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

12、s1、按重量百分比将7％～20％的金刚石、10％～20％的纳米二氧化硅溶胶、5％～10％的超细氧化铈和超细氧化镧、5％～10％的增强纤维倒入丙酮或乙醇溶液中，超声搅拌均匀，超声搅拌时间不小于40min，100℃烘干，得混合料；

13、s2、按重量百分比将35％～45％环氧树脂、5％～15％造孔剂、以及s1中得到的混合料倒入注塑机，注塑成型，得到磨料环；

14、s3、将s2中得到的磨料环埋入石墨粒中，整体置于烘箱中，固化成型；

15、s4、将s3中得到的固化磨料环处理即可得到砂轮。

16、一种磁性材料抛光用砂轮应用在磁性材料的精密抛光加工。

17、有益效果：

18、1.三层磨料环及其排布方式，有利于排放磨削液，起到容屑散热作用，相较普通砂轮的单层磨料环，能够有效避免划伤，同时兼具锋利性的特点。

19、2.单晶高强金刚石和多晶镀镍金刚石配合使用，兼具耐磨和锋利性，砂轮的使用寿命得到提高；同时选用粒度集中的金刚石能够提高产品表面质量，产品表面一致性好。

20、3.低硬度环氧树脂充当结合剂，能够避免高速磨削下砂轮因剧烈震动导致型面变化快，形成磨削纹路不均匀、加工尺寸精度低，能够有效提高砂轮的抗冲击性；同时低硬度砂轮，在加工过程中属挤压磨削，避免传统砂轮刚性大，对高脆性低硬度磁性材料产品造成损伤，对于提高产品表面质量，提高良率存在有益效果。

21、4.纳米二氧化硅溶胶，表面经特殊处理，能够有效避免胶体团聚造成的划伤问题，同时纳米二氧化硅溶胶胶粒具有较大的比表面积，高度的分散性和渗透性，对抛光工件表面的损伤层极微；二氧化硅溶胶具有粒径可控、硬度适中、粘度较小、粘附性低、抛光后易清洗等优点对磁性材料抛光均存在有益效果。

22、5.超细氧化铈和超细氧化镧均对磁性材料提高上光速率存在有益效果，二者联用，少量添加即可达到相同效果，极大提高上光速率。

23、6.碳纤维或氧化铝纤维的加入，能够有效提高砂轮的抗冲击性，避免高速抛光条件下砂轮消耗过快，影响工件的加工尺寸，增强纤维的加入，对于提高砂轮寿命，提高磨削产品工件的一致性均存在明显的有益效果。

24、7.造孔剂的加入，能够起到容屑和提高砂轮自锐性的作用，能够有效避免砂轮堵塞造成的划伤，减少了砂轮修整评论，提高砂轮整体寿命。

25、8.本产品的注塑成型方式能够保证混料的一致性和均匀性，相对传统砂轮，混料机混料、压制成型，节省了大量时间，同时一致性和均匀性得到大幅提高。

技术特征：

1.一种磁性材料抛光用砂轮，其特征在于，包括基体，以及附着在所述基体表面的磨料层。

2.根据权利要求1所述的磁性材料抛光用砂轮，其特征在于，所述磨料层自外往内依次为主磨料层，第二磨料层和第三磨料层。

3.根据权利要求1所述的磁性材料抛光用砂轮，其特征在于，所述磨料层包括金刚石磨料和结合剂，所述结合剂包括环氧树脂、纳米二氧化硅溶胶、超细氧化铈和氧化镧组合物、增强纤维、造孔剂。

4.根据权利要求3所述的磁性材料抛光用砂轮，其特征在于，所述磨料层按重量百分比包括如下组分：所述金刚石磨料7％～20％；所述环氧树脂35％～45％、所述纳米二氧化硅溶胶10％～20％、所述超细氧化铈和氧化镧组合物5％～10％、所述增强纤维5％～10％、所述造孔剂5％～15％。

5.根据权利要求3所述的，其特征在于，所述金刚石磨料包括粒径5～20um的单晶金刚石和粒径5～20um的多晶镀镍金刚石，其质量比为3：1。

6.根据权利要求3所述的，其特征在于，所述环氧树脂粒径30～50um，硬度hrf50～70；所述纳米二氧化硅溶胶粒径20～40纳米；所述超细氧化铈和氧化镧粒径1～3um，质量比3:1；所述增强纤维为长径比不高于12、直径小于28um的碳纤维或氧化铝纤维；所述造孔剂粒径为40～60微米的硫酸钠或亚硫酸钠或碳酸氢钠。

7.一种磁性材料抛光用砂轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.一种磁性材料抛光用砂轮的应用，其特征在于，将权利要求1-6任一所述磁性材料抛光用砂轮应用在磁性材料的精密抛光加工。

技术总结
一种磁性材料抛光用砂轮由基体和磨料层组成，磨料层由金刚石磨料和结合剂按重量百分比组成：金刚石磨料7％～20％；结合剂包括环氧树脂粉末35％～45％、纳米二氧化硅溶胶10％～20％、超细氧化铈和氧化镧组合物5％～10％、增强纤维5％～10％、造孔剂5％～15％。通过调整磨料层和结合剂各组分重量，可满足产品高表面质量、高电感要求，解决了此类产品加工表面质量差、加工效率低的问题，同时此砂轮兼具使用寿命长、磨削效果好的特点。

技术研发人员：董炳廷
受保护的技术使用者：南京三超新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29