的表面粗糙化，并放在超声波清洗器中清洗20 min，然后将扇环形结块置于烘箱中，于60°C干燥，最后采用胶粘剂KD-504A将干燥后的扇环形结块粘结到钢基体上，室温下固化24 h，即得陶瓷结合剂cBN磨盘。
[0036]实施例二:低温热压成型的陶瓷结合剂cBN磨盘的制备。
[0037](I)磨料的表面处理:将作为磨料的cBN (1.5 kg，粒度为140~170目)加入到0.3g/ml的氢氧化钾水溶液(200 ml)中，于80°C搅拌30 min，弃去液体后将磨料洗至中性，在烘箱中于120°C干燥2 h，干燥后的磨料过80目筛，备用；
将超低温陶瓷结合剂(30 g)溶解在0.05 g/ml的氢氧化钾水溶液(200 ml)中，得到结合剂的碱性水溶液；
将过筛后的磨料置于不锈钢包衣机中，使其匀速翻滚，同时一边向磨料中喷洒上述陶瓷结合剂的碱性水溶液，一边采用红外灯进行干燥，以便使磨料的表面均匀地包裹一层陶瓷结合剂，得到包裹陶瓷结合剂的磨料，其中磨料与陶瓷结合剂的重量比为50:1 ;
将包裹陶瓷结合剂的磨料置于烘箱中，于100°C干燥2 h，干燥后的磨料过80目筛，得到表面处理磨料。
[0038](2)成型料的制备:称取超低温陶瓷结合剂(3.15 kg)，并向其中加入作为填料的铜粉(1.15 kg，粒径为8~10 μm)，将混合物在三维混料机中混合2 h，过100目筛，得到混合均勾的结合剂料；将步骤(I)中获得的表面处理磨料(1.5 kg)加入到上述结合剂料中，初步混合后加入到三维混料机中再混合1.5 h，然后在真空干燥箱中于120°C干燥3 h，自然冷却至室温后过80目筛，得到成型料。
[0039](3)热压成型:将步骤(2)中获得的成型料装入自制的不规则扇环形模具中，然后将扇环形模具放在热压机上进行低温热压成型，得到扇环形结块，其中热压成型的温度为230°C，压强为 150 MPa，时间为 40 min。
[0040](4)后处理及粘结:通过喷砂工艺使步骤(3)中获得的扇环形结块的表面粗糙化，并放在超声波清洗器中清洗20 min，然后将扇环形结块置于烘箱中，于60°C干燥，最后采用胶粘剂KD-504A将干燥后的扇环形结块粘结到钢基体上，室温下固化24 h，得到如图2所示的陶瓷结合剂cBN磨盘。
[0041]实施例三:低温热压成型的陶瓷结合剂cBN磨盘的制备。
[0042](I)磨料的表面处理:将作为磨料的cBN (1.5 kg,粒度为80~100目)加入到0.4g/ml的氢氧化钾水溶液(200 ml)中，于80°C搅拌30 min，弃去液体后将磨料洗至中性，在烘箱中于120°C干燥2 h，干燥后的磨料过60目筛，备用；
将超低温陶瓷结合剂(20 g)溶解在0.05 g/ml的氢氧化钾水溶液(200 ml)中，得到结合剂的碱性水溶液；
将过筛后的磨料置于不锈钢包衣机中，使其匀速翻滚，同时一边向磨料中喷洒陶瓷结合剂的碱性水溶液，一边采用红外灯进行干燥，以便使磨料的表面均匀地包裹一层陶瓷结合剂，得到包裹陶瓷结合剂的磨料，其中磨料与陶瓷结合剂的重量比为75:1 ;
将包裹陶瓷结合剂的磨料置于烘箱中，于100°C干燥2 h，干燥后的磨料过60目筛，得到表面处理磨料。
[0043](2)成型料的制备:称取超低温陶瓷结合剂(3.15 kg)，并向其中加入作为填料的铜粉(0.69 kg，粒径为8~10 μ m)和氧化镁(0.19 kg)的混合粉末，将混合物在三维混料机中混合2 h，过100目筛，得到混合均匀的结合剂料；将步骤(I)中获得的表面处理磨料(1.5kg)加入到上述结合剂料中，初步混合后加入到三维混料机中再混合1.5 h，然后在真空干燥箱中于120°C干燥3 h，自然冷却至室温后过60目筛，得到成型料。
[0044](3)热压成型:将步骤(2)中获得的成型料装入自制的扇环形模具中，然后将扇环形模具放在热压机上进行低温热压成型，得到扇环形结块，其中热压成型的温度为230°C，压强为150 MPa，时间为40 min。
[0045](4)后处理及粘结:通过喷砂工艺使步骤(3)中获得的扇环形结块的表面粗糙化，并放在超声波清洗器中清洗20 min，然后将扇环形结块置于烘箱中，于60°C干燥，最后采用胶粘剂KD-504A将干燥后的扇环形结块粘结到钢基体上，室温下固化20 h，得到陶瓷结合剂cBN磨盘。
【主权项】
1.一种陶瓷结合剂磨盘的制备方法，其包括下列步骤: 1)成型料的制备:按照磨料:陶瓷结合剂:填料=1~3:3~6:0.5-2的重量比，将磨料、陶瓷结合剂和填料混合1~2小时，混合完毕后于80~120°C干燥2~4小时，冷却至室温后过筛，得到成型料； 2)热压成型:根据所需的形状和尺寸选择扇环形模具，将步骤I)中获得的成型料装入扇环形模具后进行热压成型，得到扇环形结块，其中所述热压成型的温度为210~250°C，压强为130-160 MPa，时间为30-60分钟；和 3)后处理及粘结:将步骤2)中获得的扇环形结块的表面进行粗糙化处理并加以清洗，于60°C干燥后通过粘结剂将扇环形结块粘结在基体上，室温下固化18~24小时，即得陶瓷结合剂磨盘。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于: 步骤I)中所述磨料、陶瓷结合剂、填料之间的重量比为1.5:3.15:1.15。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于: 步骤I)中所述磨料为立方氮化硼，粒度为40~230目； 步骤I)中所述陶瓷结合剂为在200~280°C成型温度下使用的热固型陶瓷结合剂；步骤I)中所述填料选自铜粉、镍粉、铁粉、锡粉、钴粉、银粉、铜锡合金、氧化锌、氧化镁、氧化铁中的任意一种或其任意比例的混合物。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于: 步骤I)中所述混合在三维混料机中进行； 步骤I)中所述干燥在真空干燥箱中进行； 步骤I)中所述筛的目数为60~80目。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于: 步骤2)中所述热压成型在热压机中进行； 步骤2)中所述热压成型的温度为220~230°C，压强为140~150 MPa,时间为40~50分钟。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于: 步骤3)中所述粗糙化处理通过喷砂工艺来完成； 步骤3)中所述清洗采用超声波清洗的方式来完成，清洗时间为20分钟； 步骤3)中所述干燥在烘箱中进行。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于: 步骤3)中所述粘结剂选自环氧AB胶、504胶、托马斯胶中的任意一种或其任意比例的混合物； 步骤3)中所述基体选自钢基体、铝合金基体、铸铁基体中的任意一种。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于: 步骤I)中所述磨料预先经过表面处理，所述表面处理包括下列步骤: A)将磨料加入到0.3-0.7 g/ml的碱溶液中，于60~80°C搅拌15~30分钟，弃去液体后将磨料洗至中性，于100~120°C干燥1~2小时，过筛，备用； B)将陶瓷结合剂溶解在0.05-0.1 g/ml的碱溶液中，得到陶瓷结合剂的碱性水溶液； C)将步骤A)中得到的过筛后的磨料置于包衣机中并使翻滚，同时一边向磨料中喷洒步骤B)中得到的陶瓷结合剂的碱性水溶液，一边采用红外灯进行干燥，以便使磨料的表面均匀地包裹一层陶瓷结合剂，得到包裹陶瓷结合剂的磨料，其中磨料与陶瓷结合剂的重量比为 50-100:1 ;和D)将步骤C)中得到的包裹陶瓷结合剂的磨料于90~100°C干燥1~2小时，过筛，即得。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于: 步骤A)和B)中所述碱溶液为氢氧化钾水溶液或氢氧化钠水溶液； 步骤C)中所述磨料与陶瓷结合剂的重量比为50:1 ; 步骤A)和D)中所述干燥在烘箱中进行； 步骤A)和D)中所述筛的目数相同，均为60~80目。10.根据权利要求1至9中任一项所述的制备方法制备的陶瓷结合剂磨盘。
【专利摘要】本发明公开了一种陶瓷结合剂磨盘及其制备方法。具体而言，本发明中陶瓷结合剂磨盘的制备方法包括下列步骤：1）成型料的制备；2）低温热压成型；和3）后处理及粘结。采用热压成型方法，将陶瓷结合剂、填料与磨料混合均匀后的成型料直接热压成扇环形结块，无需干燥、高温烧结即可直接粘结到基体上，制备工艺简单，生产周期短，能耗低，成品率高，所拼装的结块间没有缝隙，对加工工件尺寸也没有限制。另外，拼装时采用扇环形结块，比采用传统的小规格圆形或六边形结块更加快捷，节省了劳动力。
【IPC分类】B24D18/00, B24D3/14
【公开号】CN105108665
【申请号】CN201510592772
【发明人】时丹, 涂俊群, 叶安定
【申请人】苏州赛力精密工具有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月17日