一种具有大容屑腔的磨块、其制备方法及应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有大容肩腔的磨块、其制备方法及应用。
【背景技术】
[0002]硅、固结蓝宝石、碳化硅等光电材料以及工程陶瓷、天然岩石等硬脆材料在光伏、LED产业、半导体微电子、光学晶体、航空航天、民用等领域发挥着无可替代的优势作用。受硬脆材料高硬度、高脆性难加加工特点的限制，采用固结磨块进行磨抛加工是其获得高质量表面的主要手段。固结磨块磨抛加工材料的实质是磨块表面众多磨料对工件材料的不断刻划切削将被磨除部分工件材料转化成微小磨肩从而达到磨除材料。由于常规磨块所用磨料尺寸小(甚至达到50um以下)，磨块与工件接触界面缝隙削，缺乏容纳磨肩空间；结果导致大量磨肩滞留在磨块与工件接触界面，导致磨块发生堵塞，不仅影响加工效率，甚至进而引发烧伤等问题，根本达不到人们所预期的效果。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种具有大容肩腔的磨块、其制备方法及应用，通过其中的凝胶容肩球在使用过程中破碎，可在磨块表面形成大量容肩腔，从而解决现有磨块容肩腔空间不足的缺陷，还能根据需要，实现磨抛盘表面容肩空间按需分布。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是:
[0005]一种具有大容肩腔的磨块的制备方法，包括:
[0006]I)按凝胶原料:海藻酸钠溶液为48?52g:0.9?1.1L的比例将凝胶原料加入至质量浓度为3.5?4.5%的海藻酸钠溶液中，超声搅拌1.5?2.5小时，形成均匀的混合液；将混合液通过直径为0.4?0.6mm的针孔，以55?65滴/秒的速度滴入至质量浓度为0.4?0.6%的氯化钙溶液中，制得凝胶容肩球；
[0007]2)取磨料与上述之凝胶容肩球按体积比1:1?8进行均化混合，得到混合物；
[0008]3)将2)中得到的混合物与结合剂按体积比1:9?11均匀混合后倒入磨具，固化成型，移除磨具，即得磨块。
[0009]一实施例中:所述凝胶原料为氧化铝、碳化硅、石墨粉中的至少一种。
[0010]—实施例中:所述步骤I)中，制得的凝胶容肩球粒径为0.4?1.1mm。
[0011]一实施例中:所述磨料为立方氮化硼、金刚石中的至少一种。
[0012]5.根据权利要求1所述的一种具有大容肩腔的磨块的制备方法，其特征在于:所述磨料表面预先经过金属化和/或粗糙化涂层处理。
[0013]一实施例中:所述的结合剂为环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、光固化树脂、热固化树脂、金属结合剂中的至少一种。
[0014]一实施例中:所述固化成型为自然固化、加热固化、光固化、微波固化中的至少一种。
[0015]本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是:
[0016]一种具有大容肩腔的磨块，所述磨块中含有磨料、凝胶容肩球及结合剂，且三者的体积比为磨料:凝胶容肩球:结合剂为1:1?8:20?90。
[0017]一实施例中:所述凝胶容肩球为氧化铝凝胶容肩球、碳化硅凝胶容肩球、石墨粉凝胶容肩球中的至少一种。
[0018]本发明解决其技术问题所采用的技术方案之三是:
[0019]一种具有大容肩腔的磨抛盘，所述磨抛盘由具有不同凝胶容肩球浓度的具有大容肩腔的磨块按一定组合方式固定在磨抛盘基体上形成。
[0020]本技术方案与【背景技术】相比，它具有如下优点:
[0021]本发明的一种具有大容肩腔的磨块、其制备方法及应用，磨块中含有凝胶容肩球，磨块使用过程中，凝胶容肩球通过水解、破碎等方式脱离磨块，在磨块表面通过“失材”形成大量容肩腔，从而解决现有磨块容肩腔空间不足的缺陷，还能根据需要，通过不同容肩球浓度磨块的组合排布构成具有一定容肩腔分布的磨抛盘，从而彻底解决现有磨抛盘容肩空间分布不足和容肩空间单一分布的缺陷，实现磨抛盘表面容肩空间按需分布，避免了使用过程发生堵塞及烧伤工件的问题，从而可以实现高效精密磨抛。
【附图说明】
[0022]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0023]图1为本发明实施例1中磨块Ml的内部结构示意图，图中11为磨粒，22为氧化铝凝胶容肩球，33为环氧树脂。
[0024]图2为本发明实施例6中磨抛盘结构示意图，图中Ml为磨块Ml，M2为磨块M2，M3为磨块M3, 2为磨抛盘基体。
【具体实施方式】
[0025]下面通过实施例具体说明本发明的内容:
[0026]实施例1
[0027]I)按氧化铝:海藻酸钠溶液为50g: IL的比例将粒径为100?150 μ m的氧化铝微粉加入至质量浓度为4%的海藻酸钠溶液中，超声搅拌2小时，形成均匀的混合液；将混合液通过直径为0.5mm的针孔，以60滴/秒的速度滴入至质量浓度为0.5 %的氯化钙溶液中，制得粒径为0.5?Imm的氧化铝凝胶容肩球；
[0028]2)取粒径为200?250 μ m的微细金刚石磨粒与氧化铝凝胶容肩球按体积比1:2进行均化混合，得到混合物；
[0029]3)将2)中得到的混合物与结合剂环氧树脂按体积比1:10均匀混合后倒入磨具，经过3小时常压室温自然固化成型后，移除磨具，即得磨块M1，磨块Ml的内部结构如图1所不O
[0030]实施例2
[0031]I)按氧化铝:海藻酸钠溶液为50g:1L的比例将粒径为10?30 μ m的氧化铝微粉加入至质量浓度为4%的海藻酸钠溶液中，超声搅拌2小时，形成均匀的混合液；将混合液通过直径为0.5mm的针孔，以60滴/秒的速度滴入至质量浓度为0.5 %的氯化钙溶液中，制得粒径为0.5?Imm的氧化铝凝胶容肩球；
[0032]2)取粒径为40?50 μm的微细金刚石磨粒与氧化铝凝胶容肩球按体积比1:4进行均化混合，得到混合物；
[0033]3)将2)中得到的混合物与环氧树脂按体积比1:10均匀混合后倒入磨具，经过3小时常压室温自然固化成型后，移除磨具，即得磨块M2。
[0034]实施例3
[0035]I)按氧化铝:海藻酸钠溶液为50g: IL的比例将粒径为100